DE102018001782A1 - A method of operating a waste heat recovery system and waste heat recovery system - Google Patents

A method of operating a waste heat recovery system and waste heat recovery system Download PDF

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Abstract

Die Beschreibung betrifft ein Abwärmerückgewinnungssystem (4) für einen Verbrennungsmotor (2) eines Fahrzeuges (1) und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Systems mit einem reduzierten Risiko einer Beschädigung einer Komponente des Systems. Der Betrieb wird so ausgeführt, dass eine erwartete, kommende transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges (3) des Fahrzeuges berücksichtigt wird. Der Betrieb wird ausgeführt mit einem relativ niedrigen Sicherheitsabstand eines Parameters des Arbeitsmediums des Abwärmerückgewinnungssystems während einer stationären Betriebsbedingung und durch Vergrößerung des Sicherheitsabstandes des Parameters des Arbeitsmediums vor Auftreten einer transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges.The description relates to a waste heat recovery system (4) for an internal combustion engine (2) of a vehicle (1) and a method of operating such a system with a reduced risk of damaging a component of the system. The operation is performed so that an expected, upcoming transient operating condition of the drive train (3) of the vehicle is taken into account. Operation is carried out with a relatively low margin of safety of a parameter of the waste heat recovery system working fluid during a steady operating condition and by increasing the safety margin of the working fluid parameter prior to the occurrence of a transient operating condition of the power train.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Diese Beschreibung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges. Auch betrifft die Beschreibung ein Abwärmerückgewinnungssystem für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges.This description relates to a method of operating a waste heat recovery system for an internal combustion engine of a vehicle. Also, the description relates to a waste heat recovery system for an internal combustion engine of a vehicle.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Fahrzeughersteller streben insbesondere heute an, den Wirkungsgrad des Motors und den Verbrauch an Treibstoff zu reduzieren. Dies gilt insbesondere für Hersteller von Schwerfahrzeugen, wie Lastkraftwagen und Busse. Ein Weg zur Verbesserung der Effizienz des Motors und des Treibstoffverbrauchs ist die Abwärmerückgewinnung. In Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor wird einiges an Energie des Treibstoffes als Wärme über die Auspuffrohre und das Motorkühlungssystem vergeudet. Durch Einsatz eines Abwärmerückgewinnungssystems kann aber die Wärme der Auspuffgase verwendet werden zur Heizung verschiedener Fahrzeugkomponenten oder zur Erzeugung mechanischer Arbeit oder Elektrizität. Eine solche mechanische Arbeit kann beispielsweise übertragen werden zum Antriebsstrang oder zur Motorwelle und kann somit dazu dienen, das Fahrzeug anzutreiben. Ein Abwärmerückgewinnungssystem kann auch Wärme anderer Quellen des Verbrennungsmotors rückgewinnen, wie aus der Abgasrückführung oder aus Kühlungsmitteln.In particular, vehicle manufacturers are striving today to reduce the efficiency of the engine and the consumption of fuel. This is especially true for manufacturers of heavy vehicles, such as trucks and buses. One way to improve the efficiency of the engine and fuel consumption is waste heat recovery. In combustion engine vehicles, some of the energy of the fuel is wasted as heat through the exhaust pipes and the engine cooling system. However, by using a waste heat recovery system, the heat of the exhaust gases can be used to heat various vehicle components or to generate mechanical work or electricity. Such mechanical work can be transmitted, for example, to the drive train or to the motor shaft and can thus serve to drive the vehicle. A waste heat recovery system may also recover heat from other sources of the internal combustion engine, such as exhaust gas recirculation or cooling means.

Ein Abwärmerückgewinnungssystem hat typischerweise einen Kreislauf, in dem ein Arbeitsmedium zirkuliert. Der Kreislauf hat einen Wärmetauscher, eine Expansionseinrichtung, eine Kondensationseinrichtung (nachfolgend: „Kühler“), und einen Förderer für das Arbeitsmedium. Vor Eintritt in den Wärmetauscher ist das Arbeitsmedium in einer flüssigen Phase. Der Wärmetauscher ist eingerichtet zur Verdampfung des Arbeitsmediums, um so einen überhitzten Dampf zu erzeugen. Um dies zu erreichen, überträgt der Wärmetauscher Wärme zwischen einer Wärmequelle, wie den Auspuffgasen aus dem Verbrennungsmotor, und dem Arbeitsmedium. Der überhitzte Dampf, welcher durch den Wärmetauscher erzeugt worden ist, passiert dann die Expansionseinrichtung, wo er expandiert. Mittels der Expansionseinrichtung kann die rückgewonnene Wärme beispielsweise in mechanischer Arbeit oder in Elektrizität gewandelt werden. Beispielsweise kann die Expansionseinrichtung mechanisch verbunden sein mit dem Antriebsstrang unter Einsatz einer Kupplung oder eines Freilaufs. Das Arbeitsmedium wird sodann im Kühler abgekühlt derart, dass das Arbeitsmedium wieder in die flüssige Phase rückgeführt wird. Der Kühler kann typischerweise an ein Kühlungssystem angeschlossen sein, welches wiederum Teil des Motorkühlungssystems oder auch ein getrenntes Kühlungssystem sein kann. Der Förderer, typischerweise eine Pumpe, ist eingerichtet zur Steuerung der Durchflussmenge des Arbeitsmediums in dem Kreislauf, beispielsweise dadurch, dass das Arbeitsmedium unter Druck gesetzt wird. Das Abwärmerückgewinnungssystem ist somit ein Beispiel für einen sogenannten Rankine-Zyklus. Das Abwärmerückgewinnungssystem kann weiterhin ein Reservoir aufweisen zum Abspeichern des Arbeitsmediums und um sicherzustellen, dass eine hinreichende Menge an Arbeitsmedium jederzeit im Kreislauf zur Verfügung steht.A waste heat recovery system typically has a circuit in which a working fluid is circulated. The circuit has a heat exchanger, an expansion device, a condenser (hereafter: "cooler"), and a conveyor for the working fluid. Before entering the heat exchanger, the working medium is in a liquid phase. The heat exchanger is arranged to evaporate the working medium so as to generate superheated steam. To accomplish this, the heat exchanger transfers heat between a heat source, such as the exhaust gases from the engine, and the working fluid. The superheated steam generated by the heat exchanger then passes through the expander where it expands. By means of the expansion device, the recovered heat can be converted, for example, into mechanical work or into electricity. For example, the expansion device may be mechanically connected to the drive train using a clutch or a freewheel. The working medium is then cooled in the cooler so that the working medium is returned to the liquid phase. The radiator may typically be connected to a cooling system, which in turn may be part of the engine cooling system or may be a separate cooling system. The conveyor, typically a pump, is arranged to control the flow rate of the working fluid in the circuit, for example by pressurizing the working fluid. The waste heat recovery system is thus an example of a so-called Rankine cycle. The waste heat recovery system may further include a reservoir for storing the working fluid and to ensure that a sufficient amount of working fluid is always available in the circulation.

Wichtig ist die Steuerung der Temperatur und des Druckes im Abwärmerückgewinnungssystem so, dass sichergestellt ist, dass der Wärmetauscher das Arbeitsmedium vollständig in Dampf verwandelt. Ist das Arbeitsmedium bei Eintritt in die Expansionseinrichtung nicht trocken, kann dies zu Beschädigungen an der Expansionseinrichtung führen. In der Expansionseinrichtung kann einiges an Flüssigkeit aus dem Arbeitsmedium gebildet werden als Ergebnis der Expansion des Dampfes des Arbeitsmediums, falls das Arbeitsmedium bei Eintritt in die Expansionseinrichtung nicht im Zustand des überhitzten Dampfes ist. Weiterhin bestehen immer bestimmte Schwankungen in den Betriebsbedingungen des Abwärmerückgewinnungssystems und es besteht die Möglichkeit eines Wärmeverlustes zwischen dem Wärmetauscher und der Expansionseinrichtung, was zu berücksichtigen ist. Deshalb werden Abwärmerückgewinnungssysteme im Allgemeinen so betrieben, dass ein Sicherheitsabstand gegeben ist zu einem Schwellenwert, bei dem ein trockener Dampf durch den Wärmetauscher gewonnen wird. Mit anderen Worten: Abwärmerückgewinnungssysteme werden so betrieben, dass ein überhitzter Dampf in dem Wärmetauscher erzeugt ist mit einem gewissen Ausmaß an Überhitzung. Ein zu großer Sicherheitsabstand aber kann das Potenzial zur Treibstoffeinsparung des Abwärmerückgewinnungssystems gefährden und in manchen Fällen auch zu Beschädigungen am Arbeitsmedium führen aufgrund der hohen Temperatur. Eine zu hohe Temperatur des Arbeitsmediums kann weiterhin Risiken beinhalten bezüglich anderer Komponenten des Abwärmerückgewinnungssystems, wie zum Beispiel Dichtungen oder dergleichen. Dies kann im schlimmsten Fall zu einem Leck für das Arbeitsmedium aus dem Abwärmerückgewinnungssystem heraus führen.It is important to control the temperature and pressure in the waste heat recovery system to ensure that the heat exchanger completely converts the working fluid to steam. If the working medium is not dry when entering the expansion device, this can lead to damage to the expansion device. In the expander, some of the liquid may be formed from the working fluid as a result of expansion of the working fluid vapor if the working fluid is not in the superheated vapor state upon entering the expander. Furthermore, there are always certain fluctuations in the operating conditions of the waste heat recovery system and there is the possibility of heat loss between the heat exchanger and the expansion device, which is to be considered. Therefore, waste heat recovery systems are generally operated to provide a safety margin to a threshold at which dry steam is recovered through the heat exchanger. In other words, waste heat recovery systems are operated so that superheated steam is generated in the heat exchanger with some degree of overheating. Too high a safety distance, however, can jeopardize the fuel saving potential of the waste heat recovery system and, in some cases, damage the working fluid due to the high temperature. Too high a temperature of the working fluid may further involve risks with respect to other components of the waste heat recovery system, such as gaskets or the like. In the worst case, this can lead to a leak for the working fluid from the waste heat recovery system.

Der Betrieb eines Abwärmerückgewinnungssystems kann erfolgen durch Steuerung oder Regelung unterschiedlicher Faktoren, wie der Masseströmungsrate des Arbeitsmediums im Förderer oder durch Kühlung des Arbeitsmediums im Kühler. Bei stationären Betriebsbedingungen eines Verbrennungsmotors arbeiten Wärmerückgewinnungssysteme gemäß dem Stand der Technik sehr gut. Allerdings sind Anpassungen des Wärmerückgewinnungssystems in aller Regel relativ langsam und deshalb kann bei einer Veränderung der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors es zu erheblichen Störungen im Wärmerückgewinnungssystem kommen und/oder es können Beschädigungen an Komponenten des Wärmerückgewinnungssystems auftreten.Operation of a waste heat recovery system may be accomplished by controlling various factors, such as the mass flow rate of the working fluid in the conveyor or by cooling the working fluid in the cooler. In stationary operating conditions of an internal combustion engine, heat recovery systems according to the prior art work very well. However, adjustments of the heat recovery system are usually relatively slow and therefore may cause significant disturbances in the heat recovery system in a change in the operating conditions of the engine and / or damage to components of the heat recovery system may occur.

Beispielsweise sei der Fall betrachtet, bei dem die Expansionseinrichtung eingesetzt wird zur Erzeugung von mechanischer Arbeit, die verwendet wird zum Antrieb des Fahrzeuges. Bei einem Schaltvorgang ändert sich die Motordrehgeschwindigkeit (Drehzahl) sehr schnell und auch die Betriebsbedingungen der angeschlossenen Expansionseinrichtungen ändern sich sehr schnell, wie die Volumenströmung durch die Expansionseinrichtung. Dies kann ein Risiko beinhalten, dass der Dampf nicht hinreichend überhitzt ist bevor er in die Expansionseinrichtung eintritt, was wiederum Risiken beinhaltet bezüglich einer Beschädigung der Expansionseinrichtung. Diese durch transiente (nicht stationäre) Betriebsbedingungen bedingten Probleme werden üblicherweise gelöst durch Umgehung des Expandierers dann, wenn der Druck oder die Temperatur im Abwärmerückgewinnungssystem einen nicht überhitzten Dampf zur Folge haben. Ein Beispiel für eine solche Lösung des Problems ist in SE 533 402 C2 beschrieben. Allerdings hat eine Umgehung der Expansionseinrichtung einen Nachteil dahingehend, dass die durch die Expansionseinrichtung erzeugte mechanische Arbeit sich auch sehr schnell ändert. Ist beispielsweise die Expansionseinrichtung an den Antriebsstrang oder die Welle angeschlossen, so dass von der Expansionseinrichtung erzeugte mechanische Arbeit eingesetzt wird, um das Fahrzeug anzutreiben, kann die schnelle Änderung im Drehmoment durch die Umgehung der Expansionseinrichtung Störungen in der Schaltung verursachen.For example, consider the case where the expander is used to generate mechanical work used to propel the vehicle. In a switching operation, the engine speed (speed) changes very quickly and also the operating conditions of the connected expansion devices change very quickly, as the volume flow through the expansion device. This may involve a risk that the steam is not sufficiently overheated before entering the expansion device, which in turn involves risks relating to expansion device damage. These problems due to transient (non-stationary) operating conditions are usually solved by bypassing the expander when the pressure or temperature in the waste heat recovery system results in unheated steam. An example of such a solution to the problem is in SE 533 402 C2 described. However, a bypass of the expansion device has a disadvantage in that the mechanical work generated by the expansion device also changes very rapidly. For example, if the expansion device is connected to the drive train or shaft so that mechanical work generated by the expansion device is used to drive the vehicle, the rapid change in torque caused by the bypass of the expansion device may cause circuit disturbances.

Ein anderer Weg zur Lösung des Problems liegt in der Anhebung des Pegels der Überhitzung des durch den Wärmetauscher erzeugten Dampfes. Dies hat aber unter anderem den Nachteil der Reduzierung der energetischen Wirksamkeit des Abwärmerückgewinnungssystems.Another way to solve the problem is to increase the level of overheating of the steam generated by the heat exchanger. However, this has, inter alia, the disadvantage of reducing the energy efficiency of the waste heat recovery system.

Die US 2015/0361832 A1 beschreibt ein Beispiel für ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Abwärmerückgewinnungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges. Ein Arbeitsmedium zirkuliert in einem Abwärmenutzungskreis mit einem Förderer, einem Verdampfer, einer Expansionmaschine und einem Kühler (Kondensierer). Eine Basiseinstellung wird für den Abwärmenutzungskreis vorgegeben, welche als Funktion der in das Arbeitsmedium eingegebenen Wärme die Masseströmungsrate des Förderers und/oder das Verhältnis zwischen Hochdruck und Niederdruck in der Expansionsmaschine einstellt. Eine Pilotsteuerung wird vorgegeben, welche eine Änderung im Arbeitspunkt des Verbrennungsmotors berücksichtigt und dann, wenn der Arbeitspunkt geändert wird, erfolgt eine Steuerung des Kondensatausgangs des Kühlers derart, dass eine Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreis sich ändert und an den neuen Arbeitspunkt angepasst ist.The US 2015/0361832 A1 describes an example of a method and apparatus for operating a waste heat recovery device for an internal combustion engine of a vehicle. A working medium circulates in a waste heat recovery circuit with a conveyor, an evaporator, an expansion machine and a condenser. A base setting is given for the waste heat recovery circuit which adjusts the mass flow rate of the conveyor and / or the ratio between high pressure and low pressure in the expansion machine as a function of the heat input to the working medium. A pilot control is provided, which takes into account a change in the operating point of the internal combustion engine and then, when the operating point is changed, controlling the condensate output of the radiator such that a mass flow of the working medium in the circuit changes and is adapted to the new operating point.

Die DE 10 2015 007 104 A1 beschreibt ein weiteres Beispiel für ein Verfahren zum Betreiben einer Abwärmerückgewinnungsvorrichtung für ein Fahrzeug. Ein Arbeitsmedium zirkuliert in einem Rankine-Kreis mit einem Förderer für das Arbeitsmedium, einem Verdampfer, einem Expandierer und einem Kühler (Kondensierer). Die Einrichtung zum Fördern des Mediums wird in Abhängigkeit von zumindest einem Parameter eines Antriebsstranges, einer Bremseinrichtung und/oder eines Navigationssystems des Fahrzeuges gesteuert. Der Parameter wird verwendet zur Vorhersage einer kommenden Massenströmung des Auspuffgases, einer kommenden Abwärmeleistung und/oder einer kommenden Abgastemperatur und es wird dazu beschrieben, dass die Fördereinrichtung damit im Hinblick auf eine zeitliche Vorausschau gesteuert wird. Allerdings sagt die DE 10 2015 007 104 A1 nichts darüber, wie die Fördereinrichtung entsprechend dem Parameter gesteuert wird.The DE 10 2015 007 104 A1 describes another example of a method of operating a waste heat recovery device for a vehicle. A working medium circulates in a Rankine cycle with a working fluid conveyor, an evaporator, an expander, and a condenser. The device for conveying the medium is controlled as a function of at least one parameter of a drive train, a braking device and / or a navigation system of the vehicle. The parameter is used to predict an upcoming mass flow of the exhaust gas, a coming waste heat output and / or an upcoming exhaust gas temperature and it is described that the conveyor is thus controlled in terms of a time perspective. However, that says DE 10 2015 007 104 A1 nothing about how the conveyor is controlled according to the parameter.

KURZBESCHREIBUNGSUMMARY

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Steuerung für ein Abwärmerückgewinnungssystem für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges, welche einen transienten (instationären) Betriebszustand des Antriebsstranges des Fahrzeuges berücksichtigt und welche sowohl eine effiziente Wärmerückgewinnung als auch eine Minimierung der Gefahr von Beschädigungen an Komponenten des Abwärmerückgewinnungssystems ermöglicht.An object of the present invention is to provide a controller for a waste heat recovery system for an internal combustion engine of a vehicle, which takes into account a transient (transient) operating state of the drive train of the vehicle and which allows both efficient heat recovery and minimizing the risk of damage to components of the waste heat recovery system ,

Gemäß der Erfindung erfolgt der Betrieb des Abwärmerückgewinnungssystems so, dass ein erwarteter kommender Wechsel in den Betriebsbedingungen des Antriebsstranges des Fahrzeuges berücksichtigt wird. Damit können die Betriebsbedingungen des Abwärmerückgewinnungssystems angepasst werden an erwartete kommende Änderungen der Betriebsbedingungen des Antriebsstranges, bevor eine Änderung tatsächlich auftritt. Dies minimiert das Risiko einer Beschädigung einer Komponente des Abwärmerückgewinnungssystems aufgrund einer plötzlichen Änderung der Betriebsbedingungen des Abwärmerückgewinnungssystems und es minimiert weiterhin das Risiko einer Störung des Betriebs des Abwärmerückgewinnungssystems bezüglich der mechanischen oder elektrischen Energie, die von der Expansionseinrichtung des Abwärmerückgewinnungssystems geliefert wird.According to the invention, the operation of the waste heat recovery system is such that an expected upcoming change in the operating conditions of the drive train of the vehicle is taken into account. Thus, the operating conditions of the waste heat recovery system can be adjusted to anticipated future changes in driveline operating conditions before a change actually occurs. This minimizes the risk of damaging a component of the waste heat recovery system due to a sudden change in the operating conditions of the waste heat recovery system and further minimizes the risk of disturbing the operation of the waste heat recovery system with respect to the mechanical or electrical energy supplied by the expansion device of the waste heat recovery system.

Weiterhin basiert die vorliegende Erfindung auf einem Betrieb des Abwärmerückgewinnungssystems, welcher unter „normalen“ Betriebsbedingungen, d.h. stationären Betriebsbedingungen, des Antriebsstranges des Fahrzeuges optimale Einstellungen ausnutzen kann, derart, dass der Wärmetauscher einen überhitzten Dampf erzeugt mit einem relativ geringen Sicherheitsabstand bezüglich des Ausmaßes der Überhitzung des Dampfes. Ein Beispiel für einen solchen stationären Betrieb des Antriebsstranges liegt dann vor, wenn auf einer ebenen Straße mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit gefahren wird. Bei transienten (instationären) Betriebsbedingungen des Antriebsstranges hingegen wird das Abwärmerückgewinnungssystem mit einem größeren Sicherheitsabstand betrieben derart, dass der Wärmetauscher Dampf mit einem relativ hohen Grad an Überhitzung erzeugt. Der Umstand, dass der Sicherheitsabstand vor dem tatsächlichen Auftreten der transienten Betriebsbedingungen am Antriebsstrang erhöht wird, stellt sicher, dass das Risiko einer schnellen Änderung von beispielsweise einer transienten Last an dem Verbrennungsmotor nicht den Betrieb des Abwärmerückgewinnungssystems stört und dies minimiert insbesondere die Gefahr einer Beschädigung an der Expansionseinrichtung des Systems. Further, the present invention is based on operation of the waste heat recovery system which can utilize optimal settings under "normal" operating conditions, ie steady state operating conditions, of the vehicle driveline, such that the heat exchanger generates superheated steam with a relatively small safety margin on the extent of overheating of the steam. An example of such a stationary operation of the drive train is when driving on a flat road at a substantially constant speed. On the other hand, with transient operating conditions of the powertrain, the waste heat recovery system operates at a greater safety margin such that the heat exchanger generates steam with a relatively high degree of overheating. The fact that the safety margin is increased prior to the actual onset of transient driveline operating conditions ensures that the risk of a rapid change in, for example, a transient load on the internal combustion engine does not interfere with the operation of the exhaust heat recovery system and, in particular, minimizes the risk of damage the expansion device of the system.

Alternativ oder zusätzlich basiert die vorliegende Erfindung auf einem Betrieb des Abwärmerückgewinnungssystems, welcher unter „normalen“ Betriebsbedingungen des Antriebsstranges des Fahrzeuges, wenn erwünscht, eine relativ hohe Maximaltemperatur des Arbeitsmediums im Kreislauf ausnutzen kann, d.h. mit einem relativ geringen Sicherheitsabstand zu der Temperatur, bei welcher Beschädigungen im Arbeitsmedium auftreten können oder wo die Temperatur des Arbeitsmediums Beschädigungen an Komponenten des Wärmerückgewinnungssystems verursachen kann. Bei transienten Betriebsbedingungen des Antriebsstranges hingegen kann das Abwärmerückgewinnungssystem betrieben werden unter Einsatz eines größeren Sicherheitsabstandes zur Temperatur, bei welcher das Arbeitsmedium beeinträchtigt werden könnte oder bei welcher beispielsweise thermische Störungen an Komponenten des Abwärmerückgewinnungssystems auftreten könnten.Alternatively or additionally, the present invention is based on operation of the waste heat recovery system which, under "normal" operating conditions of the vehicle driveline, may, if desired, utilize a relatively high maximum working fluid temperature in the cycle, i. with a relatively small safety margin to the temperature at which damage may occur in the working fluid or where the temperature of the working fluid may cause damage to components of the heat recovery system. In transient operating conditions of the drive train, however, the waste heat recovery system can be operated using a greater safety margin to the temperature at which the working fluid could be affected or in which, for example, thermal disturbances could occur to components of the waste heat recovery system.

Mit der Erfindung können somit die Nachteile des Standes der Technik, bei dem während transienter Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors, welcher eine Komponente des Antriebsstranges darstellt, umgangen werden (“Bypass), um die Gefahr einer Beschädigung an der Expansionseinrichtung zu vermeiden. Damit kann die Expansionseinrichtung auch zur Erzeugung von mechanischer Arbeit und/oder Elektrizität eingesetzt werden während einer transienten Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors und/oder des Antriebsstranges und dies wiederum optimiert die Effizienz der Abwärmerückgewinnung des Systems. Dies führt auch zu einer minimalen Unterbrechung der Wärmerückgewinnung und zu einem effizienten Treibstoffverbrauch bei beispielsweise einem Fahrzeug mit einem solchen Abwärmerückgewinnungssystem.With the invention, the disadvantages of the prior art, in which during bypassing operating conditions of the internal combustion engine, which is a component of the drive train, bypassed, in order to avoid the risk of damage to the expansion device. Thus, the expander can also be used to generate mechanical work and / or electricity during a transient operating condition of the internal combustion engine and / or powertrain and this in turn optimizes the waste heat recovery efficiency of the system. This also leads to a minimal interruption of heat recovery and to efficient fuel consumption in, for example, a vehicle having such a waste heat recovery system.

Im Unterschied zum Stand der Technik erfolgt bei der vorliegenden Erfindung der Betrieb des Abwärmerückgewinnungssystems nicht so, dass das System an die Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors während einer transienten Betriebsbedingung desselben optimal angepasst wird. Stattdessen erfolgt mit der vorliegenden Erfindung der Betrieb des Abwärmerückgewinnungssystems ganz einfach durch Erhöhung des Sicherheitsabstandes bezüglich eines Parameters des Arbeitsmediums unmittelbar vor und/oder während der transienten Betriebsbedingung des Abwärmerückgewinnungssystems, wobei diese transiente Betriebsbedingung des Abwärmerückgewinnungssystems prognostiziert wird auf Basis einer transienten Betriebsbedingung im Antriebsstrang. Dies hat auch den Vorteil einer einfachen und wirksamen Steuerung des Abwärmerückgewinnungssystems.Unlike the prior art, in the present invention, the operation of the waste heat recovery system does not occur so that the system is optimally adapted to the operating condition of the internal combustion engine during a transient operating condition thereof. Instead, with the present invention, the operation of the waste heat recovery system is accomplished simply by increasing the safety margin with respect to a working fluid parameter immediately prior to and / or during the transient operating condition of the waste heat recovery system, which transient operating condition of the waste heat recovery system is predicted based on a transient operating condition in the powertrain. This also has the advantage of simple and effective control of the waste heat recovery system.

Die Erfindung stellt somit ein Verfahren bereit zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges, wobei das Abwärmerückgewinnungssystem aufweist:

  • einen Kreislauf, in dem ein Arbeitsmedium zirkuliert;
  • wobei der Kreislauf einen Wärmetauscher aufweist, eingerichtet zum Verdampfen des Arbeitsmediums zur Erzeugung eines Dampfes daraus, eine Expansionseinrichtung, eingerichtet zum Erzeugen mechanischer oder elektrischer Energie durch Expansion des im Wärmetauscher erzeugten Dampfes, einen Kühler (Kondensierer), angeordnet stromab der Expansionseinrichtung und eingerichtet zum Kondensieren des Dampfes in einen flüssigen Zustand des Arbeitsmediums, und einen Förderer für das Arbeitsmedium, eingerichtet zum Zirkulieren des Arbeitsmediums in dem Kreislauf;
  • wobei das Abwärmerückgewinnungssystem weiterhin eine Steuereinheit aufweist, die eingerichtet ist zum Empfangen von Informationen bezüglich eines Betriebszustandes des Antriebsstranges des Fahrzeuges und zum Steuern der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf entsprechend den genannten Informationen bezüglich einer Betriebsbedingung des Antriebsstranges.
The invention thus provides a method of operating a waste heat recovery system for an internal combustion engine of a vehicle, the waste heat recovery system comprising:
  • a cycle in which a working medium circulates;
  • wherein the circuit comprises a heat exchanger adapted to evaporate the working medium for generating a vapor therefrom, an expansion device arranged to generate mechanical or electrical energy by expanding the heat generated in the heat exchanger, a condenser arranged downstream of the expansion device and arranged for condensing the vapor in a liquid state of the working medium, and a conveyor for the working medium, arranged for circulating the working medium in the circuit;
  • wherein the waste heat recovery system further comprises a control unit configured to receive information regarding an operating condition of the driveline of the vehicle and to control the mass flow of the working fluid in the circuit in accordance with said information regarding an operating condition of the driveline.

Das Verfahren zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges enthält die folgenden Schritte:

  1. a) Vorgeben eines Schwellenwertes eines Parameters des Arbeitsmediums,
  2. b) dann, wenn die Steuereinheit Informationen erhält bezüglich einer ersten stationären Betriebsbedingung des Antriebsstranges, die Steuereinheit einen ersten vorgegebenen Zielwert des Parameters des Arbeitsmediums auswählt und die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf steuert, um den ersten Zielwert zu erreichen, wobei der erste Zielwert verschieden ist vom Schwellenwert des Parameters entsprechend einem ersten Sicherheitsabstand Δ1; und
  3. c) dann, wenn die Steuereinheit Informationen empfängt bezüglich einer erwarteten kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges, die Steuereinheit einen zweiten Zielwert des Parameters des Arbeitsmediums auswählt, wobei der zweite Zielwert vom Schwellenwert um einen zweiten Sicherheitsabstand Δ2 verschieden ist, ,welcher größer ist als der erste Sicherheitsabstand Δ1, und wobei die Steuereinheit die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf steuert, um den zweiten Zielwert zu erreichen.
The method of operating a waste heat recovery system for a Internal combustion engine of a vehicle includes the following steps:
  1. a) specifying a threshold value of a parameter of the working medium,
  2. b) when the control unit receives information regarding a first stationary operating condition of the drive train, the control unit selects a first predetermined target value of the working fluid parameter and controls the mass flow of the working fluid in the circuit to reach the first target value, wherein the first target value is different is of the threshold value of the parameter corresponding to a first safety distance Δ 1 ; and
  3. c) when the control unit receives information regarding an expected upcoming transient operating condition of the drive train, the control unit selects a second target value of the working fluid parameter, the second target value being different than the threshold by a second safety margin Δ 2 which is greater than first safety distance Δ 1 , and wherein the control unit controls the mass flow of the working fluid in the circuit to reach the second target value.

Das Verfahren kann weiterhin folgenden Schritt aufweisen:

  • d) wenn die Steuereinheit Informationen empfängt, dass die transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges beendet ist und dass die erste oder die zweite stationäre Betriebsbedingung des Antriebsstranges erreicht ist, wählt die Steuereinheit einen dritten Zielwert des Parameters entsprechend einem Sicherheitsabstand, der kleiner ist als der zweite Sicherheitsabstand Δ2 und steuert die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf, um den dritten Zielwert zu erreichen.
The method may further include the following step:
  • d) when the control unit receives information that the transient operating condition of the drive train has ended and that the first or second stationary operating condition of the drive train is reached, the control unit selects a third target value of the parameter corresponding to a safety distance that is less than the second safety distance Δ 2 and controls the mass flow of the working fluid in the circuit to reach the third target value.

Damit kann dann, wenn die transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges beendet ist, ein geringerer Sicherheitsabstand bezüglich des Parameters des Arbeitsmediums eingesetzt werden, um die Abwärmerückgewinnung zu optimieren.Thus, when the transient operating condition of the powertrain is completed, a lesser margin of safety can be used with respect to the working fluid parameter to optimize waste heat recovery.

Die Steuereinheit kann die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in geeigneter Weise steuern durch Einstellung des Massenströmungsrate des Förderers für das Arbeitsmedium. Dies ist im Allgemeinen der schnellste Weg zum Einstellen der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf und dies bietet deshalb die beste Möglichkeit, damit das Abwärmerückgewinnungssystem in der Lage ist, sich schnell an erwartete Änderungen der Betriebsbedingungen des Antriebsstranges des Fahrzeuges anzupassen. Die erwarteten Änderungen der Betriebsbedingungen des Antriebsstranges können beispielsweise den Betrieb des Abwärmerückgewinnungssystems beeinflussen durch eine Änderung der Wärmezufuhr in den Wärmetauscher oder durch eine Änderung der Volumenströmung durch die Expansionseinrichtung.The control unit may suitably control the mass flow of the working fluid in the circuit by adjusting the mass flow rate of the working fluid conveyor. This is generally the fastest way to set the mass flow of the working fluid in the circuit and this therefore provides the best way for the waste heat recovery system to be able to quickly adapt to expected changes in the operating conditions of the driveline of the vehicle. For example, the expected changes in driveline operating conditions may affect the operation of the waste heat recovery system by changing the heat input into the heat exchanger or by changing the volumetric flow through the expansion device.

Der Parameter bezüglich des Arbeitsmediums kann das Ausmaß der Überhitzung des Dampfes des Arbeitsmediums sein, welcher den Wärmetauscher verlässt. In diesem Fall entspricht der Schwellenwert des Parameters dem Verdampfungspunkt des Arbeitsmediums.The parameter with respect to the working medium may be the extent of overheating of the vapor of the working medium leaving the heat exchanger. In this case, the threshold value of the parameter corresponds to the evaporation point of the working medium.

Andererseits kann der Parameter des Arbeitsmediums auch die Maximaltemperatur des Arbeitsmediums in dem Kreislauf sein. In diesem Fall entspricht der Schwellenwert einer Temperatur, bei welcher das Arbeitsmedium Gefahr läuft, aufgrund der Temperatur beschädigt zu werden, oder eine akzeptable Maximaltemperatur des Arbeitsmediums, bei welcher noch eine Gefährdung hinsichtlich einer Beschädigung irgendeiner Komponente des Abwärmerückgewinnungssystems vermieden ist. Ein Beispiel für eine Temperatur, bei welcher das Arbeitsmedium Gefahr läuft, beschädigt zu werden, kann eine Temperatur sein, bei welcher das Arbeitsmedium zerfällt oder sich in verschiedene Arbeitsmedium-Komponenten auftrennt.On the other hand, the parameter of the working medium may also be the maximum temperature of the working medium in the circuit. In this case, the threshold value corresponds to a temperature at which the working fluid runs the risk of being damaged due to the temperature, or an acceptable maximum working medium temperature, which still avoids any risk of damaging any component of the waste heat recovery system. An example of a temperature at which the working fluid is at risk of being damaged may be a temperature at which the working fluid breaks down or separates into various working fluid components.

Das Abwärmerückgewinnungssystem kann so betrieben werden, dass sowohl das Ausmaß der Überhitzung als auch die Maximaltemperatur des Arbeitsmediums berücksichtigt werden, falls dies angestrebt ist.The waste heat recovery system may be operated to account for both the extent of overheating and the maximum temperature of the working fluid, if desired.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Informationen zu empfangen bezüglich einer kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges auf Basis von Informationen von zumindest einer der folgenden Einrichtungen: das Motor-Managementsystem für den Verbrennungsmotor des Fahrzeuges, das Getriebe-Managementsystem des Fahrzeuges, ein Navigationssystem des Fahrzeuges, eine Geschwindigkeitsregelanlage des Fahrzeuges und/oder ein Radarsystem des Fahrzeuges zur Bestimmung von Verkehrsverhältnissen.The control unit may be configured to receive information regarding a coming transient operating condition of the powertrain based on information from at least one of: the engine management system for the vehicle internal combustion engine, the vehicle transmission management system, a vehicle navigation system; Cruise control system of the vehicle and / or a radar system of the vehicle for determining traffic conditions.

Der zweite Sicherheitsabstand Δ2 kann geeigneter Weise zumindest 25% größer sein als der erste Sicherheitsabstand Δ1. Vorzugsweise ist der zweite Sicherheitsabstand Δ2 zumindest 50% größer als der erste Sicherheitsabstand Δ1.The second safety distance Δ 2 may suitably be at least 25% greater than the first safety distance Δ 1 . Preferably, the second safety distance Δ 2 is at least 50% greater than the first safety distance Δ 1 .

Die Erfindung betrifft auch ein Abwärmerückgewinnungssystem für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges. Das Abwärmerückgewinnungssystem hat einen Kreislauf, in dem ein Arbeitsmedium zirkuliert. Der Kreislauf hat einen Wärmetauscher zum Verdampfen des Arbeitsmediums zur Erzeugung eines Dampfes desselben, eine Expansionseinrichtung, die eingerichtet ist zum Erzeugen mechanischer oder elektrischer Energie durch Expansion des durch den Wärmetauscher erzeugten Dampfes. Der Kreislauf hat weiterhin einen Kühler (Kondensierer), der stromab der Expansionseinrichtung angeordnet ist und eingerichtet ist zum Kondensieren des Dampfes in eine flüssige Phase des Arbeitsmediums, und einen Förderer, der eingerichtet ist zum Zirkulieren des Arbeitsmediums in dem Kreislauf. Das Abwärmerückgewinnungssystem hat weiterhin eine Steuereinheit, die eingerichtet ist zum Empfangen von Informationen bezüglich einer Betriebsbedingung des Antriebsstranges des Fahrzeuges und um entsprechend den Informationen bezüglich der Betriebsbedingung des Antriebsstranges die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf zu steuern. Die Steuereinrichtung ist eingerichtet zum Empfangen von Informationen bezüglich einer ersten stationären Betriebsbedingung des Antriebsstranges und für eine dementsprechende Auswahl eines ersten vorgegebenen Zielwertes eines Parameters des Arbeitsmediums, wobei sich der erste vorgegebene Zielwert des Parameters unterscheidet von einem vorgegebenen Schwellenwert des Parameters gemäß einem ersten Sicherheitsabstand Δ1, und zum Steuern der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf zum Erreichen des genannten Zielwertes. Die Steuereinrichtung ist weiterhin eingerichtet zum Empfangen von Informationen bezüglich einer erwarteten, kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges und um dementsprechend einen zweiten Zielwert des Parameters des Arbeitsmediums auszuwählen und die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf zum Erreichen des zweiten Zielwertes zu steuern, wobei der zweite Zielwert sich vom vorgegebenen Schwellenwert um einen zweiten Sicherheitsabstand Δ2 unterscheidet, der größer ist als der erste Sicherheitsabstand Δ1.The invention also relates to a waste heat recovery system for an internal combustion engine of a vehicle. The waste heat recovery system has a circuit in which a working fluid is circulated. The circuit has a heat exchanger for vaporizing the working medium for generating a vapor thereof, an expansion means arranged to generate mechanical or electrical energy by expansion of the steam generated by the heat exchanger. The circuit further includes a condenser disposed downstream of the expansion device and configured to condense the vapor into a liquid phase of the working fluid and a conveyor configured to circulate the working fluid in the circuit. The exhaust heat recovery system further has a control unit configured to receive information regarding an operating condition of the driveline of the vehicle and to control the mass flow of the working fluid in the circuit according to the information regarding the operating condition of the drivetrain. The control device is configured to receive information relating to a first stationary operating condition of the drive train and for a corresponding selection of a first predetermined target value of a parameter of the working medium, wherein the first predetermined target value of the parameter differs from a predetermined threshold value of the parameter according to a first safety distance Δ 1 , and for controlling the mass flow of the working fluid in the circuit to reach said target value. The controller is further configured to receive information regarding an expected upcoming transient operating condition of the drive train and accordingly to select a second target value of the working fluid parameter and to control the mass flow of the working fluid in the circuit to reach the second target value, the second target value differs from the predetermined threshold by a second safety distance Δ 2 , which is greater than the first safety distance Δ 1 .

Die Steuereinheit kann weiterhin eingerichtet sein, Informationen zu empfangen, dass die transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges beendet ist und dass der erste stationäre Zustand oder ein zweiter stationärer Zustand der Betriebsbedingung des Antriebsstranges erreicht ist und um einen dritten Zielwert des Parameters auszuwählen, welcher einem Sicherheitsabstand entspricht, der kleiner ist als der zweite Sicherheitsabstand Δ2, und um die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf zum Erreichen des dritten Zielwertes zu steuern.The control unit may further be configured to receive information that the transient operating condition of the drive train has ended and that the first stationary state or a second stationary state of the operating condition of the drive train has been reached and to select a third target value of the parameter which corresponds to a safety margin, which is less than the second safety distance Δ 2 , and to control the mass flow of the working fluid in the circuit to reach the third target value.

Empfängt die Steuereinheit Informationen, dass die erste stationäre Betriebsbedingung des Antriebsstranges wieder erreicht ist, kann der dritte Zielwert des Parameters geeigneter Weise der gleiche sein wie der erste Zielwert des Parameters. Mit anderen Worten: jeder stationäre Betriebszustand des Antriebsstranges kann verknüpft sein einem spezifischen vorgegebenen Zielwert des Parameters des Arbeitsmediums.If the control unit receives information that the first stationary operating condition of the drive train has been reached again, the third target value of the parameter may suitably be the same as the first target value of the parameter. In other words, each stationary operating state of the drive train may be linked to a specific predetermined target value of the parameter of the working medium.

Die Steuereinheit kann geeigneter Weise mit dem Förderer verbunden sein und eingerichtet sein zum Steuern der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf durch Einstellen der Massenströmungsrate des Förderers.The control unit may be suitably connected to the conveyor and adapted to control the mass flow of the working fluid in the circuit by adjusting the mass flow rate of the conveyor.

Die Steuereinheit kann weiterhin eingerichtet sein, Informationen zu empfangen bezüglich einer kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges auf Basis von Informationen bezüglich zumindest einer der folgenden Einrichtungen: ein Motor-Managementsystem des Verbrennungsmotors des Fahrzeuges, ein Getriebe-Managementsystem des Fahrzeuges, ein Navigationssystem des Fahrzeuges, ein Geschwindigkeitsregelsystem des Fahrzeuges und/oder ein Radarsystem des Fahrzeuges, wobei das Radarsystem eingerichtet ist zum Bestimmen von Verkehrsverhältnissen.The control unit may further be configured to receive information regarding a coming transient operating condition of the powertrain based on information regarding at least one of the following: an engine management system of the vehicle's internal combustion engine, a transmission management system of the vehicle, a navigation system of the vehicle Cruise control system of the vehicle and / or a radar system of the vehicle, wherein the radar system is configured to determine traffic conditions.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang einschließlich eines Verbrennungsmotors und mit einem Abwärmerückgewinnungssystem gemäß obiger Beschreibung. Das Fahrzeug kann insbesondere ein Schwerlastfahrzeug, wie ein Bus oder ein Lkw sein. Auch kann das Fahrzeug ein Pkw oder ein Marinefahrzeug sein.The invention also relates to a vehicle having a drive train including an internal combustion engine and to a waste heat recovery system as described above. In particular, the vehicle may be a heavy duty vehicle such as a bus or a truck. Also, the vehicle may be a passenger car or a marine vehicle.

Auch betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm einen Programmcode aufweist zur Veranlassung einer Steuereinheit oder eines mit einer Steuereinheit verbundenen Computers, ein Verfahren zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems gemäß obiger Beschreibung zu steuern.The invention also relates to a computer program, the computer program having a program code for causing a control unit or a computer connected to a control unit to control a method for operating a waste heat recovery system as described above.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein computerlesbares Medium mit Instruktionen, die bei Ausführung durch eine Steuereinheit oder durch einen mit einer Steuereinheit verbundenen Computer die Steuereinheit oder den Computer veranlassen, das oben beschriebene Verfahren zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems auszuführen.Furthermore, the invention relates to a computer-readable medium having instructions which, when executed by a control unit or by a computer connected to a control unit, cause the control unit or the computer to carry out the above-described method for operating a waste heat recovery system.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 schematically shows a vehicle according to an embodiment of the invention;
  • 2 zeigt schematisch ein Abwärmerückgewinnungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 2 schematically shows a waste heat recovery system according to an embodiment of the invention;
  • 3 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 3 schematically shows a flowchart of a method for operating a waste heat recovery system according to an embodiment of the invention;
  • 4 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; 4 schematically shows a flowchart of a method for operating a waste heat recovery system according to another embodiment of the invention;
  • 5 zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf des Ergebnisses des Verfahrens zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei ein Parameter der Sättigungsgrad des den Wärmetauscher verlassenden Dampfes des Arbeitsmediums ist; 5 schematically shows the timing of the result of the method for operating a waste heat recovery system according to an embodiment, wherein a parameter is the degree of saturation of the leaving the heat exchanger steam of the working medium;
  • 6 zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf des Ergebnisses des Verfahrens zum Betreiben Abwärmerückgewinnungssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei der Parameter die Maximaltemperatur des Arbeitsmediums im Kreislauf an einem jeden Punkt desselben ist; 6 schematically shows the timing of the result of the method for operating waste heat recovery system according to another embodiment, wherein the parameter is the maximum temperature of the working fluid in the circuit at each point thereof;
  • 7 zeigt schematisch eine Steuereinheit oder einen Computer gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 7 schematically shows a control unit or a computer according to an embodiment of the invention.

BECHREIBUNG IM EINZELNENSPECIFICATION IN DETAIL

Die Erfindung wird nunmehr mit weiteren Einzelheiten in Bezug auf Ausführungsbeispiele und die begleitenden Figuren näher erläutert. Die Erfindung ist allerdings nicht auf die erläuterten und gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann innerhalb des Rahmens der Ansprüche abgewandelt werden. Auch sollten die Figuren nicht so verstanden werden, als gäben sie Skalierungen, da einige Merkmale hervorgehoben dargestellt sind, um die Erfindung bzw. bestimmte Merkmale deutlicher zu machen.The invention will now be explained in more detail with reference to exemplary embodiments and the accompanying figures. However, the invention is not limited to the illustrated and shown embodiments, but may be modified within the scope of the claims. Also, the figures should not be construed as implying scaling, as some features are highlighted to make the invention or features more explicit.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird der Begriff „stationärer Zustand“ oder dergleichen verwendet. Ein „stationärer Zustand“ kann als ein Zustand definiert werden, bei dem die Variablen, welche das Verhalten eines Systems oder eines Prozesses bestimmen, sich in der Zeit nicht ändern. Es sei allerdings angemerkt, dass eine Betriebsbedingung eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges nicht in einem „stationären Zustand“ ist im Sinne eines streng wörtlichen Verständnisses des Begriffs wegen der normalerweise auftretenden Schwankungen der Betriebsbedingungen. Normalerweise auftretende Schwankungen können auf Faktoren beruhen, die nicht beeinflussbar sind oder die auch nicht vollständig zu überwachen sind. Wenn somit der Begriff „stationäre Betriebsbedingung“ hier verwendet wird, dann ist dies in dem Sinne zu verstehen, dass es sich um eine im Wesentlichen stationäre Betriebsbedingung handelt einschließlich geringer unbeabsichtigter und normaler Schwankungen der Betriebsbedingungen. Mit anderen Worten: „stationäre Betriebsbedingung“ eines Antriebsstranges ist so zu verstehen, wie es eine Fachperson versteht.In the present specification, the term "stationary state" or the like is used. A "steady state" can be defined as a state in which the variables that determine the behavior of a system or process do not change over time. It should be noted, however, that an operating condition of a drivetrain of a vehicle is not in a "steady state" in the sense of a strictly literal understanding of the term due to normally occurring variations in operating conditions. Normally occurring fluctuations can be based on factors that can not be influenced or that can not be completely monitored. Thus, when used herein, the term "steady-state operating condition" is to be understood to mean a substantially steady-state operating condition, including minor unintentional and normal variations in operating conditions. In other words, "stationary operating condition" of a drive train is to be understood as understood by a person skilled in the art.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung ist der Begriff „Antriebsstrang“ zu verstehen unter Einschluss des Verbrennungsmotors und des Getriebes sowie weiterer Komponenten, die in die Kraftübertragung integriert sind. Dies bedeutet, dass Differenziale (Ausgleichsgetriebe) und der finale Antrieb nicht im Begriff „Antriebsstrang“ im vorliegenden Sinn eingeschlossen sind.In the context of the present description, the term "drive train" is to be understood, including the internal combustion engine and the transmission as well as other components that are integrated in the power transmission. This means that differential (differential) and the final drive are not included in the term "drive train" in the present sense.

Eine „Betriebsbedingung“ eines Antriebsstranges ist im Rahmen der vorliegenden Beschreibung, unabhängig davon, ob es um eine stationäre oder eine transiente Betriebsbedingung geht, zu verstehen als das Drehmoment und die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle des Getriebes.In the context of the present description, an "operating condition" of a drive train, whether it is a stationary or a transient operating condition, is to be understood as the torque and the rotational speed of the output shaft of the transmission.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung werden Ausdrücke wie „um den Zielwert zu erreichen“ oder ähnliche Ausdrücke verwendet im Zusammenhang mit der Steuereinheit, welche die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf steuert. Dies ist allerdings nicht so zu verstehen, dass der genannte Zielwert tatsächlich notwendig erreicht wird, vielmehr erfolgt die Steuerung der Massenströmung des Arbeitsmediums so, dass es in Richtung auf den Zielwert geht. Deshalb wird hier der Begriff „Erreichen“ in diesem Sinne verwendet.As used herein, terms such as "to achieve the target value" or similar terms are used in the context of the control unit which controls the mass flow of the working fluid in the circuit. However, this is not to be understood as meaning that the stated target value is actually necessarily achieved; instead, the control of the mass flow of the working medium takes place in the direction of the target value. Therefore, the term "achievement" is used here in this sense.

Im Nachfolgenden werden Abwärmerückgewinnungssysteme näher beschrieben, bei denen Auspuffgase des Verbrennungsmotors als Wärmequelle im Wärmetauscher verwendet werden, jedoch ist die Erfindung nicht auf den Einsatz von Auspuffgasen als Wärmequelle beschränkt. Beispielsweise können als Wärmequelle auch sogenannte EGR-Gase (rezirkulierte Auspuff-Gase) oder ein Kühlungsfluid verwendet werden.Hereinafter, exhaust heat recovery systems will be described in more detail, in which exhaust gases of the internal combustion engine are used as a heat source in the heat exchanger, but the invention is not limited to the use of exhaust gases as a heat source. For example, so-called EGR gases (recirculated exhaust gases) or a cooling fluid can also be used as the heat source.

1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeuges 1 mit einem Verbrennungsmotor 2. Das Fahrzeug hat einen Antriebsstrang 3 mit dem Verbrennungsmotor 2 und einem Getriebegehäuse 8. Das Getriebegehäuse 8 ist über eine Ausgangswelle 9 des Getriebegehäuses mit den Antriebsrädern 5 des Fahrzeuges 1 verbunden. Das Fahrzeug hat weiterhin ein Abwärmerückgewinnungssystem 4 in Verbindung mit dem Verbrennungsmotor 2. Das Fahrzeug kann weiterhin ein Kühlungssystem 6 in Verbindung mit dem Verbrennungsmotor 2 aufweisen. Das Kühlungssystem 6 kann mit dem Abwärmerückgewinnungssystem 4 verbunden sein. Das Fahrzeug 1 kann ein Schwerlastfahrzeug, wie beispielsweise ein Lkw oder ein Bus sein. Das Fahrzeug kann andererseits aber auch ein Pkw sein. Auch kann das Fahrzeug ein HybridFahrzeug sein mit einem Elektromotor (nicht dargestellt) zusätzlich zum Verbrennungsmotor 2. Das Fahrzeug kann andererseits auch ein Marinefahrzeug, wie ein Schiff, sein, wobei das Fahrzeug dann keinerlei Antriebsräder hat. 1 schematically shows a side view of a vehicle 1 with an internal combustion engine 2. The vehicle has a drive train 3 with the internal combustion engine 2 and a transmission housing 8th , The gearbox 8th is over an output shaft 9 of the gear housing with the drive wheels 5 of the vehicle 1 connected. The vehicle also has a waste heat recovery system 4 in conjunction with the internal combustion engine 2. The vehicle can continue a cooling system 6 in conjunction with the internal combustion engine 2 exhibit. The cooling system 6 can with the waste heat recovery system 4 be connected. The vehicle 1 may be a heavy duty vehicle such as a truck or a bus. On the other hand, the vehicle may also be a passenger car. Also, the vehicle may be a hybrid vehicle having an electric motor (not shown) in addition to the engine 2. On the other hand, the vehicle may be a marine vehicle such as a ship, and the vehicle may not have any drive wheels.

Abwärmerückgewinnung kann durchgeführt werden durch Einsatz von Wärme aus beispielsweise den Auspuffgasen zum Heizen eines Arbeitsmediums, um einen Dampf zu erzeugen, d.h. ein verdampftes Arbeitsmedium aufgrund der Erhitzung des Mediums. Dieser Dampf kann sodann expandiert werden und die so erzeugte mechanische Arbeit kann eingesetzt werden beispielsweise zum Vortrieb des Fahrzeuges, zum Erzeugen von Elektrizität oder zum Antrieb von Hilfseinrichtungen des Fahrzeuges. Exhaust heat recovery may be performed by using heat from, for example, the exhaust gases to heat a working fluid to produce a vapor, ie, a vaporized working fluid due to the heating of the fluid. This steam can then be expanded and the mechanical work thus generated can be used, for example, to propel the vehicle, to generate electricity or to drive auxiliary equipment of the vehicle.

Während Abwärmerückgewinnungssysteme gemäß dem Stand der Technik sehr gut bei stationären Bedingungen arbeiten, sind sie allerdings bei transienten Bedingungen noch zu verbessern. Beispielsweise wird der Verbrennungsmotor, welcher häufig als Wärmequelle zum Betreiben des Abwärmerückgewinnungssystems eingesetzt wird, insbesondere zur Zufuhr von Wärme zum Wärmetauscher, häufig transient betrieben oder der Motor hat verschiedene stationäre Betriebsbedingungen. In ähnlicher Weise kann der Ausgang des Antriebsstranges verschiedene stationäre Zustände oder transiente Zustände annehmen. Zwar kennt der Stand der Technik Steuerungen für das Abwärmerückgewinnungssystem entsprechend solchen Bedingungen des Verbrennungsmotors, jedoch sind bekannte Steuerungen häufig langsam und ermöglichen keine optimale Abwärmerückgewinnung. Auch erfolgt die Einstellung des Abwärmerückgewinnungssystems häufig erst nach einer transienten Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors bzw. deren Detektion und insofern besteht die Gefahr einer Beeinträchtigung von Komponenten des Abwärmerückgewinnungssystems (insbesondere bei der Expansionseinrichtung), bevor der Betrieb des Systems an die neue Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors angepasst ist.While waste heat recovery systems according to the prior art work very well at steady state conditions, they are still to be improved under transient conditions. For example, the internal combustion engine, which is often used as a heat source for operating the waste heat recovery system, especially for supplying heat to the heat exchanger, is often transiently operated or the engine has various stationary operating conditions. Similarly, the output of the drive train may assume various stationary states or transient states. While the prior art knows controls for the waste heat recovery system according to such conditions of the internal combustion engine, known controls are often slow and do not provide optimal waste heat recovery. Also, the adjustment of the waste heat recovery system often occurs only after a transient operating condition of the internal combustion engine or their detection and thus there is a risk of deterioration of components of the waste heat recovery system (especially in the expansion device) before the operation of the system is adapted to the new operating condition of the internal combustion engine.

2 zeigt schematisch ein Abwärmerückgewinnungssystem 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Abwärmerückgewinnungssystem 4 hat einen Kreislauf 10, in welchem ein Arbeitsmedium WM zirkuliert. In dem Kreislauf sind ein Wärmetauscher 11, eine Expansionseinrichtung 12, ein Kühler (Kondensierer) 13 und ein Förderer 14 für das Arbeitsmedium angeordnet. 2 schematically shows a waste heat recovery system 4 according to an embodiment of the invention. The waste heat recovery system 4 has a circuit 10 in which circulates a working medium WM. In the circuit are a heat exchanger 11, an expansion device 12 , a cooler (condenser) 13 and a conveyor 14 for the working fluid.

Vor Eintritt in den Wärmetauscher 11 ist das Arbeitsmedium WM im flüssigen Zustand. Der Wärmetauscher 11 ist eingerichtet zum Verdampfen des Arbeitsmediums, um so einen überhitzten Dampf zu erzeugen. Um dies zu erreichen, überträgt der Wärmetauscher 11 Wärme von einer Wärmequelle, wie den Auspuffgasen eines Verbrennungsmotors, an das Arbeitsmedium. Das Auspuffgas der Verbrennungsmaschine wird über eine erste Auspuffgasleitung 18 zum Wärmetauscher geführt und verlässt den Wärmetauscher über eine zweite Auspuffgasleitung 19. Gegebenenfalls können Auspuffgase aus der Verbrennungsmaschine auch vollständig oder teilweise über eine dritte Auspuffgasleitung 20 am Wärmetauscher 11 vorbeigeführt werden. Auspuffgase in der dritten Auspuffgasleitung 20 werden somit nicht als Wärmequelle im Wärmetauscher 11 eingesetzt. Zum Steuern der Menge an Auspuffgasen, welche durch die erste Auspuffgasleitung 18 bzw. die dritte Auspuffgasleitung 20 geführt werden, weisen die verschiedenen Auspuffgasleitungen in geeigneter Weise Ventile 21, 22 auf, wie auch im Stand der Technik. In 2 ist das in der zweiten Auspuffgasleitung angeordnete Ventil 21 im offenen Zustand gezeigt, während das Ventil 22 in der dritten Auspuffgasleitung 21 in der geschlossenen Position ist. Somit würden die Auspuffgase nur durch den Wärmetauscher 11 strömen. Angemerkt sei, dass die Erfindung nicht beschränkt ist auf das Vorhandensein von Ventilen in den Auspuffgasleitungen oder, wenn sie vorhanden sind, sind ihre Positionen nicht auf die gezeigten beschränkt.Before entering the heat exchanger 11 is the working medium WM in the liquid state. The heat exchanger 11 is designed to evaporate the working fluid to produce overheated steam. To accomplish this, the heat exchanger 11 transfers heat from a heat source, such as the exhaust gases of an internal combustion engine, to the working fluid. The exhaust gas of the internal combustion engine is via a first exhaust gas line 18 led to the heat exchanger and leaves the heat exchanger via a second exhaust gas line 19 , Optionally, exhaust gases from the internal combustion engine may also be fully or partially via a third exhaust gas line 20 at the heat exchanger 11 be passed. Exhaust gases in the third exhaust gas line 20 are therefore not used as a heat source in the heat exchanger 11 used. For controlling the amount of exhaust gases passing through the first exhaust gas line 18 or the third exhaust gas line 20 be guided, have the various exhaust gas lines in a suitable manner valves 21 . 22 on, as in the prior art. In 2 is the valve disposed in the second exhaust gas passage 21 shown in the open state while the valve 22 in the third exhaust gas line 21 is in the closed position. Thus, the exhaust gases would only through the heat exchanger 11 stream. It should be noted that the invention is not limited to the presence of valves in the exhaust gas pipes or, if present, their positions are not limited to those shown.

Der im Wärmetauscher 11 erzeugte überhitzte Dampf strömt in die Expansionseinrichtung 12, wo er expandiert wird. Mittels der Expansionseinrichtung 12 kann die rückgewonnene Wärme in mechanische Arbeit oder Elektrizität verwandelt werden. Beispielsweise kann die Expansionseinrichtung 12 mechanisch verbunden sein mit dem Verbrennungsmotor des Fahrzeuges und insbesondere der Welle des Verbrennungsmotors unter Verwendung einer Kupplung oder eines Freilaufs (nicht dargestellt). Die Expansionseinrichtung kann andererseits auch mechanisch verbunden sein mit dem Antriebsstrang des Fahrzeuges. Auch kann die Expansionseinrichtung mit einem Generator verbunden sein zum Erzeugen von Elektrizität.The in the heat exchanger 11 superheated steam generated flows into the expander 12 where it is expanded. By means of the expansion device 12 The recovered heat can be transformed into mechanical work or electricity. For example, the expansion device 12 be mechanically connected to the internal combustion engine of the vehicle and in particular the shaft of the internal combustion engine using a clutch or a freewheel (not shown). On the other hand, the expansion device may also be mechanically connected to the drive train of the vehicle. Also, the expansion device may be connected to a generator for generating electricity.

Der Kreislauf kann weiterhin eine Nebenleitung 16 aufweisen, die als solche im Stand der Technik ebenfalls bekannt ist, um bei Bedarf eine Umleitung in Bezug auf die Expansionseinrichtung 12 bereitzustellen. Die Nebenleitung 16 kann ein geeignetes Nebenleitungsventil 17 aufweisen. Bei Normalbetrieb ist das Nebenleitungsventil 17 in der Schließstellung und das Arbeitsmedium passiert die Expansionseinrichtung 12. Das Nebenleitungsventil kann durch dieselbe Steuereinheit 24 gesteuert werden, d.h. die Steuereinheit ist eingerichtet zum Empfang von Daten bezüglich des Betriebszustandes des Antriebsstranges, wie weiter unten näher erläutert wird. Andererseits kann das Nebenleitungsventil auch durch eine andere Steuereinheit, falls erwünscht, gesteuert werden.The circuit can continue to be a secondary line 16 As such, it is also known in the art to provide diversion with respect to the expander 12 when needed. The secondary line 16 may have a suitable bypass valve 17. In normal operation, the bypass valve 17 in the closed position and the working medium passes through the expansion device 12 , The bypass valve can be controlled by the same control unit 24 be controlled, ie, the control unit is adapted to receive data relating to the operating state of the drive train, as will be explained in more detail below. On the other hand, the bypass valve may also be controlled by another control unit, if desired.

Nachdem das Arbeitsmedium in der Expansionseinrichtung 12 expandiert ist (oder um die Expansionseinrichtung 12 umgeleitet wurde), wird das Arbeitsmedium im Kühler 13 abgekühlt, so dass das Arbeitsmedium wieder in den flüssigen Zustand kommt. Der Kühler 13 kann typischerweise an ein Kühlsystem 6' angeschlossen sein, welches wiederum Teil eines Motorkühlungssystems 6 (siehe 1) sein kann oder welches ein getrenntes Kühlsystem sein kann.After the working fluid in the expansion device 12 expanded (or to the expansion device 12 was diverted), the working fluid is cooled in the cooler 13, so that the working fluid comes back into the liquid state. The cooler 13 can typically be to one cooling system 6 ' be connected, which in turn is part of an engine cooling system 6 (please refer 1 ) or which may be a separate cooling system.

Der Förderer 14 für das Arbeitsmedium, typischerweise eine Pumpe, ist eingerichtet zum Steuern der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf, beispielsweise indem das Arbeitsmedium unter Druck gesetzt wird. Gemäß der Erfindung hat das Abwärmerückgewinnungssystem eine Steuereinheit 24, die eingerichtet ist zum Empfang von Daten bezüglich des Betriebszustandes des Antriebsstranges des Fahrzeuges und zum Steuern der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf entsprechend den genannten Daten bezüglich der Betriebsbedingungen des Antriebsstranges. Die Steuereinheit 24 kann eingerichtet sein, die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf zu steuern durch Steuerung der Massenströmungsrate des Förderers 14 für das Arbeitsmedium gemäß 2 und somit ist die Steuereinheit 24 mit dem Förderer für das Arbeitsmedium verbunden. Andererseits kann die Steuereinheit aber auch, gegebenenfalls zusätzlich zur Verbindung mit dem Förderer für das Arbeitsmedium, eingerichtet sein, die Massenströmung des Arbeitsmediums dadurch zu steuern, dass die Massenströmungsrate durch beispielsweise den Kühler gesteuert wird. Somit kann die Steuereinheit auch, falls erwünscht, mit dem Kühler verbunden sein.The conveyor 14 for the working fluid, typically a pump, is arranged to control the mass flow of the working fluid in the circuit, for example by pressurizing the working fluid. According to the invention, the waste heat recovery system has a control unit 24 adapted to receive data relating to the operating state of the drive train of the vehicle and to control the mass flow of the working fluid in the circuit in accordance with said data relating to the operating conditions of the drive train. The control unit 24 may be configured to control the mass flow of the working fluid in the circuit by controlling the mass flow rate of the conveyor 14 for the working medium according to 2 and thus the control unit 24 is connected to the conveyor for the working medium. On the other hand, however, the control unit can also, if appropriate in addition to the connection to the conveyor for the working medium, be arranged to control the mass flow of the working medium by controlling the mass flow rate through, for example, the cooler. Thus, the control unit may also be connected to the radiator, if desired.

Bei einem Abwärmerückgewinnungssystem gemäß der vorliegenden Beschreibung ist die Steuereinheit eingerichtet zum Empfang von Informationen bezüglich einer stationären Betriebsbedingung des Antriebsstrangs und zur dementsprechenden Auswahl eines ersten vorgegebenen Zielwertes eines Parameters des Arbeitsmediums, welcher verschieden ist von einem vorgegebenen Schwellenwert des Parameters entsprechend einem ersten Sicherheitsabstand Δ1. Nach Auswahl des ersten vorgegebenen Zielwertes des Parameters steuert die Steuereinheit die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf zum Erreichen (mit dem Ziel) des ersten Zielwertes. Die Steuereinheit ist weiterhin eingerichtet zum Empfang von Informationen bezüglich einer erwarteten, kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges und zur dementsprechenden Auswahl eines zweiten Zielwertes des Parameters des Arbeitsmediums. Nach Auswahl des zweiten vorgegebenen Zielwertes des Parameters steuert die Steuereinheit die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf zum Erreichen (mit dem Ziel) des zweiten Zielwertes. Der zweite Zielwert unterscheidet sich vom vorgegebenen Schwellenwert um einen zweiten Sicherheitsabstand Δ2, welcher größer ist als der erste Sicherheitsabstand Δ1.In a waste heat recovery system according to the present description, the control unit is configured to receive information regarding a stationary operating condition of the powertrain and to accordingly select a first predetermined target value of a working fluid parameter other than a predetermined threshold value of the parameter corresponding to a first safe distance Δ 1 . After selecting the first predetermined target value of the parameter, the control unit controls the mass flow of the working medium in the circuit to reach (with the target) the first target value. The control unit is further configured to receive information regarding an expected, upcoming transient operating condition of the drive train and for the corresponding selection of a second target value of the parameter of the working medium. After selecting the second predetermined target value of the parameter, the control unit controls the mass flow of the working medium in the circuit to reach (with the target) the second target value. The second target value differs from the predefined threshold value by a second safety distance Δ 2 , which is greater than the first safety distance Δ 1 .

Die Steuereinheit kann weiterhin eingerichtet sein zum Empfang von Informationen bezüglich einer kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges auf Basis von Informationen, die von zumindest einer der folgenden Einrichtungen kommen: einem Motor-Managementsystem des Verbrennungsmotors des Fahrzeuges, einem Getriebe-Managementsystem des Fahrzeuges, einem Navigationssystem des Fahrzeuges, einem Geschwindigkeitsregelsystem des Fahrzeuges und/oder einem Radarsystem des Fahrzeuges, welches eingerichtet ist zum Bestimmen von Verkehrsverhältnissen. Alle vorstehend genannten Systeme liefern gegebenenfalls Informationen zur Steuereinheit bezüglich einer kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges und sind als solche bekannt und werden deshalb in dieser Beschreibung nicht weiter mit Einzelheiten näher diskutiert. Es versteht sich jedoch, dass jedes dieser Systeme zu vervollständigen ist mit einer Einrichtung zum Übertragen von Informationen an die Steuereinheit des vorliegenden Abwärmerückgewinnungssystems, falls solche Einrichtungen nicht vorab gegeben sind.The control unit may further be configured to receive information regarding a coming transient operating condition of the drive train based on information coming from at least one of the following: an engine management system of the vehicle's internal combustion engine, a transmission management system of the vehicle, a navigation system of the vehicle Vehicle, a speed control system of the vehicle and / or a radar system of the vehicle, which is adapted to determine traffic conditions. All of the above systems may provide information to the control unit regarding a coming transient operating condition of the drive train and are known per se and therefore will not be further discussed in detail in this specification. It should be understood, however, that each of these systems is to be completed with means for transferring information to the control unit of the present waste heat recovery system, if such devices are not provided in advance.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein zum Empfang von Betriebsbedingungen des Antriebsstranges, entweder kontinuierlich oder auf Anfrage, oder entsprechend vorgegebenen Zeitintervallen und/oder bei Gelegenheit von jeglichem System, mit dem die Steuereinheit kommuniziert, um Informationen zu empfangen bezüglich einer erwarteten, kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges. Die Steuereinheit ist aber vorzugsweise eingerichtet, um zumindest kontinuierlich Informationen zu empfangen bezüglich der Betriebsbedingung des Antriebsstranges, und zwar vom Getriebe-Managementsystem des Fahrzeuges, weil das Getriebe-Managementsystem Informationen bezüglich der laufenden Betriebsbedingungen des Antriebsstranges liefern kann, unabhängig davon, ob es sich um eine stationäre Betriebsbedingung oder eine transiente Betriebsbedingung handelt. Andererseits kann die Steuereinheit beispielsweise auch eingerichtet sein, nur von einem Radarsystem Informationen zu empfangen, welches eingerichtet ist zum Bestimmen von Verkehrsverhältnissen, wenn letzteres System ermittelt, dass die Verkehrsverhältnisse so sind, dass eine transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges zu erwarten ist.The control unit may be arranged to receive operating conditions of the drive train, either continuously or on demand, or at predetermined time intervals and / or on occasion from any system with which the control unit communicates to receive information regarding an expected upcoming transient operating condition of the drive train , However, the control unit is preferably arranged to at least continuously receive information regarding the operating condition of the powertrain from the transmission management system of the vehicle because the transmission management system can provide information regarding the current operating conditions of the powertrain, whether or not a stationary operating condition or a transient operating condition. On the other hand, the control unit can, for example, also be set up to receive information from only one radar system, which is set up for determining traffic conditions, if the latter system determines that the traffic conditions are such that a transient operating condition of the drive train is to be expected.

Das Abwärmerückgewinnungssystem 4 kann weiterhin ein Reservoir 15 aufweisen zum Speichern von Arbeitsmedium WM, um sicherzustellen, dass im Kreislauf 10 jederzeit eine hinreichende Menge an Arbeitsmedium zur Verfügung steht.The waste heat recovery system 4 can continue a reservoir 15 have to store working medium WM, to ensure that in circulation 10 at any time a sufficient amount of working medium is available.

Das Arbeitsmedium des Abwärmerückgewinnungssystems kann von bekannter Art sein. Beispiele von Arbeitsmedien gemäß dem Stand der Technik sind Wasser, Ethanol und auf Ethanol basierende Mischungen.The working medium of the waste heat recovery system may be of known type. Examples of working media according to the prior art are water, ethanol and ethanol based mixtures.

Eine transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges kann beispielsweise zu einer unterschiedlichen Massenströmungsrate des Auspuffgases und/oder der Temperatur des Auspuffgases führen, welches als Wärmequelle im Wärmetauscher des Abwärmerückgewinnungssystems eingesetzt wird, um das Arbeitsmedium zu verdampfen. Auch kann eine transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges zu einer unterschiedlichen Volumenströmung durch die Expansionseinrichtung des Abwärmerückgewinnungssystems führen. Weiterhin kann eine transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges zu größeren Schwankungen im Betrieb des Abwärmerückgewinnungssystems führen, beispielsweise bezüglich des Ausmaßes der Überhitzung des Arbeitsmediums oder in der Temperatur des Arbeitsmediums an verschiedenen Stellen im Kreislauf.For example, a transient operating condition of the powertrain may result in a different mass flow rate of the exhaust gas and / or the temperature of the exhaust gas used as a heat source in the heat exchanger of the waste heat recovery system to vaporize the working fluid. Also, a transient operating condition of the power train may result in a different volume flow through the expansion device of the exhaust heat recovery system. Furthermore, a transient operating condition of the power train may result in greater variations in the operation of the waste heat recovery system, for example, in the extent of overheating of the working fluid or in the temperature of the working fluid at various locations in the circuit.

3 erläutert schematisch ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zunächst wird für die Steuereinheit ein Schwellenwert bezüglich eines Parameters des Arbeitsmediums vorgegeben (a), Schritt S1. Dieser Schwellenwert kann Ergebnis theoretischer Berechnungen sein, auf Experimenten basieren oder auf Erfahrung beruhen, je nach Verwirklichung der vorliegenden Erfindung. 3 schematically illustrates a flowchart for a method of operating a waste heat recovery system according to an embodiment of the invention. First, a threshold value with respect to a parameter of the working medium is specified for the control unit (a), step S1. This threshold may be the result of theoretical calculations, based on experiments or based on experience, depending on the implementation of the present invention.

Die Steuereinheit des Abwärmerückgewinnungssystems ist eingerichtet, Informationen zu empfangen bezüglich der Betriebsbedingung des Antriebsstranges. Die Steuereinrichtung kann weiterhin eingerichtet sein, zu ermitteln, ob die genannte Betriebsbedingung eine stationäre Betriebsbedingung ist, wobei die Bestimmung auf Basis der empfangenen Informationen erfolgt, oder die Steuereinrichtung kann andererseits eingerichtet sein, direkt Informationen zu erhalten, ob die Betriebsbedingung eine stationäre Betriebsbedingung ist, wobei beide Optionen in 3 in Schritt S2 dargestellt sind. Liegt eine stationäre Betriebsbedingung des Antriebsstranges vor, wählt die Steuereinheit einen vorgegebenen ersten Zielwert des Parameters des Arbeitsmediums aus und steuert die Massenströmung des Arbeitsmediums im Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des genannten ersten Zielwertes, b. Dies ist in S3 in 3 dargestellt. Der erste Zielwert unterscheidet sich vom Schwellenwert des Parameters um einen ersten Sicherheitsabstand Δ1.The waste heat recovery system control unit is configured to receive information regarding the operating condition of the power train. The controller may be further configured to determine whether said operating condition is a steady-state operating condition, the determination being based on the received information, or the controller may otherwise be configured to directly obtain information as to whether the operating condition is a steady-state operating condition, with both options in 3 are shown in step S2. If there is a stationary operating condition of the drive train, the control unit selects a predetermined first target value of the parameter of the working medium and controls the mass flow of the working medium in the circulation in the direction of reaching said first target value, b. This is in S3 in 3 shown. The first target value differs from the threshold value of the parameter by a first safety margin Δ 1 .

Liegt kein stationärer Betriebszustand des Antriebsstranges vor oder empfängt die Steuereinheit Information, dass eine kommende transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges zu erwarten ist, wählt die Steuereinheit einen zweiten Zielwert für den Parameter des Arbeitsmediums aus. Der zweite Zielwert unterscheidet sich vom Schwellenwert um einen zweiten Sicherheitsabstand Δ2, welcher größer ist als der erste Sicherheitsabstand Δ1. Die Steuereinheit steuert dann die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des zweiten Zielwertes. Dies bildet den Schritt c im Verfahren und ist in 3 durch S4 dargestellt.If there is no stationary operating state of the drive train or the control unit receives information that an upcoming transient operating condition of the drive train is to be expected, the control unit selects a second target value for the parameter of the working medium. The second target value differs from the threshold value by a second safety distance Δ 2 , which is greater than the first safety distance Δ 1 . The control unit then controls the mass flow of the working medium in the circuit in the direction of reaching the second target value. This forms step c in the method and is in 3 represented by S4.

Danach ist die Steuereinheit eingerichtet, wiederholt zu prüfen, ob eine stationäre Betriebsbedingung des Antriebsstranges vorliegt, was durch die Pfeile 31 bzw. 32 dargestellt ist.Thereafter, the control unit is arranged to repeatedly check whether a stationary operating condition of the drive train is present, which is indicated by the arrows 31 respectively. 32 is shown.

Somit enthält das Verfahren zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Beschreibung folgende Schritte:

  1. a) Vorgeben eines vorab bestimmten Schwellenwertes eines Parameters des Arbeitsmediums,
  2. b) dann, wenn die Steuereinheit Informationen erhält bezüglich einer ersten stationären Betriebsbedingung des Antriebsstranges, wählt die Steuereinheit einen vorgegebenen ersten Zielwert des Parameters des Arbeitsmediums und steuert die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des ersten Zielwertes, wobei der erste Zielwert vom Schwellenwert des Parameters um einen ersten Sicherheitsabstand Δ1 verschieden ist, und
  3. c) dann, wenn die Steuereinheit Informationen empfängt bezüglich einer erwarteten, kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges, wählt die Steuereinheit einen zweiten Zielwert des Parameters des Arbeitsmediums aus, wobei der zweite Zielwert sich vom Schwellenwert um einen zweiten Sicherheitsabstand Δ2 unterscheidet, welcher größer ist als der erste Sicherheitsabstand Δ1, und die Steuereinheit steuert die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des zweiten Zielwertes.
Thus, the method for operating a waste heat recovery system for an internal combustion engine according to the present description includes the following steps:
  1. a) predetermining a predetermined threshold value of a parameter of the working medium,
  2. b) when the control unit receives information regarding a first stationary operating condition of the drive train, the control unit selects a predetermined first target value of the working fluid parameter and controls the mass flow of the working fluid in the circuit towards reaching the first target value, the first target value is different from the threshold value of the parameter by a first safety distance Δ 1 , and
  3. c) when the control unit receives information regarding an expected upcoming transient operating condition of the drive train, the control unit selects a second target value of the working fluid parameter, the second target value differing from the threshold by a second safety margin Δ 2 which is greater than the first safety distance Δ 1 , and the control unit controls the mass flow of the working medium in the circuit in the direction of reaching the second target value.

Gemäß diesem Verfahren erfolgt der Betrieb des Abwärmerückgewinnungssystems derart, dass ein Sicherheitsabstand eines Parameters des Arbeitsmediums angehoben wird, bevor die transiente Betriebsbedingung im Antriebsstrang tatsächlich auftritt. Die Steuereinheit kann auch eingerichtet sein, zu ermitteln, dass die transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges tatsächlich auftritt und/oder anhält.According to this method, the operation of the waste heat recovery system is such that a safety margin of a parameter of the working fluid is increased before the transient operating condition in the drive train actually occurs. The control unit may also be configured to determine that the transient operating condition of the drive train is actually occurring and / or stopping.

4 erläutert schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das in 4 dargestellte Verfahren unterscheidet sich vom Verfahren gemäß 3 darin, dass die Steuereinheit weiterhin Informationen empfangen kann, insbesondere empfängt bezüglich zweier verschiedener stationärer Betriebsbedingungen oder verschiedene stationäre Betriebsbedingungen des Antriebsstranges feststellen kann. 4 schematically illustrates a flowchart of a method for operating a waste heat recovery system according to another embodiment of the invention. This in 4 The procedure presented differs from Method according to 3 in that the control unit can continue to receive information, in particular receives detect with respect to two different stationary operating conditions or different stationary operating conditions of the drive train.

Das Verfahren gemäß 4 eröffnet somit die Möglichkeit für die Steuereinheit, Informationen bezüglich der Betriebsbedingung des Antriebsstranges zu empfangen. The method according to 4 thus opens the possibility for the control unit to receive information regarding the operating condition of the drive train.

Insbesondere wird eine Feststellung ermöglicht auf Basis der empfangenen Informationen, ob eine zweite stationäre Betriebsbedingung erreicht ist, oder es besteht die Möglichkeit, direkt Informationen zu empfangen, ob eine zweite stationäre Betriebsbedingung erreicht ist oder nicht. Dies ist in 4 mit S5 dargestellt. Ist eine zweite stationäre Betriebsbedingung des Antriebsstranges erreicht, wobei die zweite stationäre Betriebsbedingung verschieden ist von der ersten stationären Betriebsbedingung des Antriebsstranges, wählt die Steuereinheit einen dritten Zielwert des Parameters aus gemäß einem Sicherheitsabstand, welcher kleiner ist als der zweite Sicherheitsabstand Δ2. Die Steuereinheit steuert dann die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des dritten Zielwertes, d. Dies ist in 4 mit S6 dargestellt.In particular, a determination is made based on the received information as to whether a second steady-state operating condition has been reached, or it is possible to directly receive information as to whether a second steady-state operating condition has been reached or not. This is in 4 shown with S5. If a second stationary operating condition of the drive train is reached, wherein the second stationary operating condition is different from the first stationary operating condition of the drive train, the control unit selects a third target value of the parameter according to a safety distance which is smaller than the second safety distance Δ 2 . The control unit then controls the mass flow of the working medium in the circuit in the direction of reaching the third target value, d. This is in 4 shown with S6.

Das Verfahren kann also weiterhin folgenden Schritt aufweisen:

  • d) empfängt die Steuereinheit Informationen, dass die transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges beendet ist und die erste stationäre Betriebsbedingung des Antriebsstranges oder eine zweite stationäre Betriebsbedingung des Antriebsstranges erreicht ist, wählt die Steuereinheit einen dritten Zielwert des Parameters aus entsprechend einem Sicherheitsabstand, der kleiner ist als der zweite Sicherheitsabstand Δ2 und steuert die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des dritten Zielwertes.
The method can therefore also have the following step:
  • d) if the control unit receives information that the transient operating condition of the drive train has ended and the first stationary operating condition of the drive train or a second stationary operating condition of the drive train has been reached, the control unit selects a third target value of the parameter corresponding to a safety distance which is smaller than that second safety distance Δ 2 and controls the mass flow of the working medium in the circuit in the direction of reaching the third target value.

Empfängt die Steuereinheit Informationen, dass die transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges beendet ist und die erste stationäre Betriebsbedingung des Antriebsstranges wieder erreicht ist, ist der dritte Zielwert der gleiche wie der erste Zielwert.If the control unit receives information that the transient operating condition of the drive train has ended and the first stationary operating condition of the drive train has been reached again, the third target value is the same as the first target value.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann an jede Anzahl von stationären Betriebsbedingungen des Antriebsstranges und/oder an mehr als eine Art von transienten Betriebsbedingungen des Antriebsstranges angepasst werden.The method according to the invention can be adapted to any number of stationary operating conditions of the drive train and / or to more than one type of transient operating conditions of the drive train.

Auf diese Weise erfolgt der Betrieb des Abwärmerückgewinnungssystems so, dass es mit einem optimalen Sicherheitsabstand für jede stationäre Betriebsbedingung des Antriebsstranges betrieben wird.In this way, the operation of the waste heat recovery system is such that it operates at an optimum safety margin for each stationary operating condition of the drive train.

Die Steuereinheit kann in geeigneter Weise angepasst sein zur Steuerung der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf durch Einstellung der Massenströmungsrate des Förderers. Wird der Förderer eingesetzt für die Einstellung der Massenströmungsrate in dem Kreislauf, so ist dies in aller Regel die schnellste Möglichkeit der Anpassung des Betriebs des Abwärmerückgewinnungssystems und dies stellt deshalb die beste Möglichkeit dar für den Fall einer transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges. Es ist jedoch auch sinnvoll, die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in anderer Weise einzustellen, wie beispielsweise über den Kondensatausgang am Kühler.The control unit may be suitably adapted to control the mass flow of the working fluid in the circuit by adjusting the mass flow rate of the conveyor. When the conveyor is used to adjust the mass flow rate in the circuit, this is usually the fastest way to adjust the operation of the waste heat recovery system and this is therefore the best option in the event of a transient operating condition of the drive train. However, it is also useful to adjust the mass flow of the working fluid in the circuit in other ways, such as the condensate outlet on the radiator.

Der genannte Parameter des Arbeitsmediums kann gemäß einem Ausführungsbeispiel des beschriebenen Verfahrens das Ausmaß der Überhitzung des Dampfes des Arbeitsmediums sein, welcher den Wärmetauscher verlässt. Dann entspricht der Schwellenwert des Parameters dem Verdampfungspunkt des Arbeitsmediums. Mit anderen Worten: Es ist Schwellenwert, bei dem der Dampf ein Trockendampf ist, jedoch ohne Überhitzung.Said parameter of the working medium may, according to an embodiment of the method described, be the extent of superheating of the working medium vapor leaving the heat exchanger. Then, the threshold value of the parameter corresponds to the evaporation point of the working medium. In other words, it is the threshold at which the steam is a dry steam, but without overheating.

5 zeigt schematisch ein Ergebnis des Verfahrens gemäß der Erfindung in Abhängigkeit von der Zeit t für den Fall, dass der Parameter das Ausmaß δWM der Überhitzung des Dampfes ist. Der Schwellenwert des Parameters, d.h. der Verdampfungspunkt, ist in der Figur mit δWM threshold bezeichnet und das momentane Ausmaß der Überhitzung des Arbeitsmediums, welches über die Zeit den Wärmetauscher verlässt, ist durch die gestrichelte Linie δWM Act bezeichnet. Das Zeitintervall t0 bis t1 entspricht der Zeit, in welcher die Steuereinheit Informationen bezüglich der stationären Betriebsbedingung des Antriebsstranges erhält. Während dieser Zeitspanne wählt die Steuereinheit den ersten Zielwert δ1, der einen Sicherheitsabstand Δ1 in Bezug auf den Schwellenwert bietet. Der erste Zielwert wird so ausgewählt, dass normale Schwankungen beim stationären Betrieb berücksichtigt sind, wie durch die gestrichelte Linie δWM Act dargestellt ist. 5 schematically shows a result of the method according to the invention as a function of the time t in the event that the parameter is the extent δ WM of the superheating of the steam. The threshold value of the parameter, ie the evaporation point, is indicated in the figure as δ WM threshold and the instantaneous extent of the working medium overheating, which leaves the heat exchanger over time, is indicated by the dashed line δ WM Act . The time interval t 0 to t 1 corresponds to the time in which the control unit receives information regarding the stationary operating condition of the drive train. During this period, the control unit selects the first target value δ 1 , which provides a safety margin Δ 1 with respect to the threshold. The first target value is selected to account for normal stationary mode variations, as shown by the dashed line δ WM Act .

Zum Zeitpunkt t1 empfängt die Steuereinheit Informationen bezüglich einer erwarteten, kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges des Fahrzeuges, welche das Ausmaß der Überhitzung oder, wie in der Figur dargestellt, die Schwankungen vergrößern kann. Die Steuereinheit wählt dann einen zweiten Zielwert δ2 für das Ausmaß der Überhitzung aus und steuert die Massenströmung in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des genannten zweiten Zielwertes. Der zweite Zielwert δ2 gibt einen zweiten Sicherheitsabstand Δ2, welcher größer ist als der erste Sicherheitsabstand Δ1.At time t 1 , the control unit receives information regarding an expected upcoming transient operating condition of the drivetrain of the vehicle, which may increase the amount of overheating or, as shown in the figure, the variations. The controller then selects a second target value δ 2 for the amount of overheating and controls the mass flow in the circuit towards reaching that second target value. The second target value δ 2 gives a second safety distance Δ 2 , which is greater than the first safety distance Δ 1 .

Zur Zeit t2 kann die Steuereinrichtung Informationen empfangen, dass die transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges beendet ist und die erste stationäre Betriebsbedingung erreicht ist. Die Steuereinheit kann dann erneut den ersten Zielwert auswählen und die Massenströmung in dem Kreislauf entsprechend steuern.At time t 2 , the controller may receive information that the transient operating condition of the powertrain has ended and the first stationary operating condition has been reached. The controller may then again select the first target value and control the mass flow in the circuit accordingly.

Andererseits kann der Parameter des Arbeitsmediums gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des oben beschriebenen Verfahrens die Maximaltemperatur des Arbeitsmediums in dem Kreislauf sein, d.h. die höchste zulässige Temperatur des Arbeitsmediums zu jedem Zeitpunkt und jedem Ort im Kreislauf. In -diesem Fall entspricht der Schwellenwert einer Temperatur, bei welcher das Arbeitsmedium Gefahr läuft, beschädigt zu werden, beispielsweise durch Zersetzung. Andererseits kann der Schwellenwert auch die Maximaltemperatur des Arbeitsmediums sein, bei welcher noch keine Gefahr besteht, dass eine thermische Schädigung an einer Komponente des Abwärmerückgewinnungssystems auftritt.On the other hand, according to another embodiment of the method described above, the parameter of the working medium may be the maximum temperature of the working medium in the circuit, i. the highest permissible temperature of the working medium at any time and in any place in the cycle. In this case, the threshold value corresponds to a temperature at which the working medium runs the risk of being damaged, for example by decomposition. On the other hand, the threshold may also be the maximum temperature of the working medium, at which there is still no risk that thermal damage will occur to a component of the waste heat recovery system.

6 zeigt schematisch das Ergebnis des Verfahrens gemäß der Erfindung über der Zeit t für den Fall, dass der Parameter die Maximaltemperatur TWM des Arbeitsmediums in dem Kreislauf ist. Der Schwellenwert des Parameters ist mit WWM threshold dargestellt und die aktuelle Maximaltemperatur des Arbeitsmediums an irgendeiner Stelle des Abwärmerückgewinnungssystems über der Zeit ist mit der gestrichelten Linie TWM Act dargestellt. Die Zeitspanne t0 bis t3 entspricht der Zeit, in welcher die Steuereinheit Informationen bezüglich einer stationären Betriebsbedingung des Antriebsstranges empfängt. In dieser Zeitspanne wählt die Steuereinheit den ersten Zielwert T1 mit einem Sicherheitsabstand Δ1 zum Schwellenwert. 6 schematically shows the result of the method according to the invention over the time t in the event that the parameter is the maximum temperature T WM of the working medium in the circuit. The threshold value of the parameter is represented by W WM threshold and the current maximum temperature of the working fluid at any point in the waste heat recovery system over time is shown by the dashed line T WM Act . The time period t 0 to t 3 corresponds to the time in which the control unit receives information regarding a stationary operating condition of the drive train. In this period, the control unit selects the first target value T 1 with a safety margin Δ 1 to the threshold value.

Zur Zeit t3 erhält die Steuereinheit Informationen bezüglich einer erwarteten, kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges, welche die Maximaltemperatur des Arbeitsmediums in dem Kreislauf ändert oder, wie in der Figur dargestellt, die Schwankungen vergrößern kann. Die Steuereinheit wählt dann einen zweiten Zielwert T2 für die Maximaltemperatur des Arbeitsmediums und steuert die Massenströmung in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des genannten zweiten Zielwertes. Der zweite Zielwert T2 bietet einen zweiten Sicherheitsabstand Δ2, welcher größer ist als der erste Sicherheitsabstand Δ1.At time t 3 , the control unit receives information regarding an expected, upcoming transient operating condition of the drive train, which changes the maximum temperature of the working fluid in the circuit or, as shown in the figure, can increase the fluctuations. The control unit then selects a second target value T 2 for the maximum temperature of the working medium and controls the mass flow in the circuit in the direction of reaching said second target value. The second target value T 2 provides a second safety distance Δ 2 , which is greater than the first safety distance Δ 1 .

Zur Zeit t4 kann die Steuereinheit Informationen empfangen, dass die transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges beendet ist und die erste stationäre Betriebsbedingung erreicht ist. Die Steuereinheit kann dann erneut den ersten Zielwert T1 auswählen und die Massenströmung in dem Kreislauf entsprechend steuern.At time t 4 , the control unit may receive information that the transient operating condition of the drive train has ended and the first stationary operating condition has been reached. The control unit may then again select the first target value T 1 and control the mass flow in the circuit accordingly.

Das Abwärmerückgewinnungssystem ist eingerichtet, auch so betrieben zu werden, dass sowohl der Parameter des Ausmaßes der Überhitzung des Dampfes des Arbeitsmediums als auch der Parameter der Maximaltemperatur des Arbeitsmediums berücksichtigt sind.The waste heat recovery system is adapted to be operated so that both the parameter of the degree of overheating of the vapor of the working medium and the parameter of the maximum temperature of the working medium are taken into account.

7 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 100. Die Steuereinheit 24 gemäß 2 kann in einer Ausgestaltung die Vorrichtung 100 bilden oder enthalten. Der Begriff „Verbindung“ betrifft hier eine Kommunikationsverbindung, welche eine körperliche Verbindung sein kann, wie eine optoelektronische Kommunikationssleitung, oder eine nicht-körperliche Verbindung, wie eine drahtlose Verbindung, z.B. eine Radioverbindung oder eine Mikrowellenverbindung. Die Vorrichtung 100 hat einen nicht-flüchtigen Speicher 120, eine Datenverarbeitungseinheit 110 und einen Lese-/Schreibspeicher 150. Der nicht-flüchtige Speicher 120 hat einen ersten Speicherbereich 130, in welchem ein Computerprogramm, z.B. ein Betriebssystem, abgespeichert ist zum Steuern der Funktionen der Vorrichtung 100. Die Vorrichtung 100 hat weiterhin eine Bussteuerung, einen seriellen Kommunikationsanschluss, Eingabe-/Ausgabeeinrichtungen (I/O-Einrichtungen), einen Analog-/Digitalwandler (A/D-Wandler), eine Zeit- und Dateneingabe und -übertragungseinheit, einen Ereigniszähler und einen Unterbrechungssteuerer (nicht dargestellt). Der nicht-flüchtige Speicher 120 hat weiterhin einen zweiten Speicherbereich 140. 7 schematically shows an embodiment of the device 100 , The control unit 24 according to 2 In one embodiment, the device 100 form or contain. The term "connection" here refers to a communication connection, which may be a physical connection, such as an opto-electronic communication line, or a non-physical connection, such as a wireless connection, eg a radio connection or a microwave connection. The device 100 has a non-volatile memory 120 , a data processing unit 110 and a read / write memory 150 , The non-volatile memory 120 has a first memory area 130 in which a computer program, eg an operating system, is stored for controlling the functions of the device 100 , The device 100 Further, a bus controller, a serial communication port, input / output devices (I / O devices), an analog-to-digital converter (A / D converter), a time and data input and transmission unit, an event counter, and an interrupt controller (not shown). The nonvolatile memory 120 further has a second memory area 140 ,

Bereitgestellt ist ein Computerprogramm P mit Routinen zum Steuern des Betriebs eines Abwärmerückgewinnungssystems eines Verbrennungsmotors. Das Computerprogramm P hat Routinen zum Empfangen von Informationen bezüglich einer Betriebsbedingung (Betriebszustand) des Antriebsstranges und Routinen zum Steuern der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf des Abwärmerückgewinnungssystems entsprechend den genannten Informationen bezüglich der Betriebsbedingungen des Antriebsstranges. Das Computerprogramm hat Routinen zum Empfangen von Informationen bezüglich eines vorgegebenen Schwellenwertes eines Parameters des Arbeitsmediums des Abwärmerückgewinnungssystems. Der Computer hat weiterhin Routinen zum Empfangen von Informationen bezüglich einer ersten stationären Betriebsbedingung des Antriebsstranges und Routinen zum Auswählen eines vorgegebenen ersten Zielwertes des Parameters des Arbeitsmediums, wobei der erste Zielwert sich von dem Schwellenwert des Parameters um einen ersten Sicherheitsabstand unterscheidet. Das Computerprogramm hat weiterhin Routinen zum Steuern der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des ersten Zielwertes. Weiterhin hat das Computerprogramm P Routinen zum Empfangen von Informationen bezüglich einer erwarteten, kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges und Routinen zum Auswählen eines vorgegebenen zweiten Zielwertes des Parameters des Arbeitsmediums, wobei der zweite Zielwert sich vom Schwellenwert des Parameters um einen zweiten Sicherheitsabstand unterscheidet, welcher größer ist als der erste Sicherheitsabstand. Das Computerprogramm hat weiterhin Routinen zum Steuern der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des genannten zweiten Zielwertes. Vorzugsweise hat das Computerprogramm auch Routinen zum Empfangen von Informationen, dass eine transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges beendet ist und um einen neuen Zielwert des Parameters des Arbeitsmediums dementsprechend auszuwählen, wobei der neue Zielwert einen geringeren Sicherheitsabstand bietet als der zweite Sicherheitsabstand.Provided is a computer program P with routines for controlling the operation of a waste heat recovery system of an internal combustion engine. The computer program P has routines for receiving information regarding an operating condition (operating state) of the power train and routines for controlling the mass flow of the working fluid in the cycle of the waste heat recovery system according to the information regarding the operating conditions of the power train. The computer program has routines for receiving information regarding a predetermined threshold of a parameter of the working medium of the waste heat recovery system. The computer further has routines for receiving information regarding a first stationary operating condition of the drive train and routines for selecting a predetermined first target value of the working fluid parameter, the first target value being different from the threshold value of the parameter by a first safety margin. The computer program also has routines for controlling the mass flow of the Working medium in the cycle towards reaching the first target value. Further, the computer program P has routines for receiving information regarding an expected upcoming powertrain transient operating condition and routines for selecting a predetermined second target value of the working fluid parameter, wherein the second target value is different from the threshold of the parameter by a second safety margin which is greater as the first safety distance. The computer program further has routines for controlling the mass flow of the working fluid in the circuit towards reaching the said second target value. Preferably, the computer program also has routines for receiving information that a transient operating condition of the powertrain has ended and to select a new target value of the working fluid parameter accordingly, the new target value providing a smaller safety margin than the second safety margin.

Das Programm P kann in ausführbarer Form oder in komprimierter Form in einem Speicher 160 abgelegt sein und/oder in einem Lese-/Schreibspeicher 150.The program P may be stored in executable form or in compressed form in a memory 160 and / or in a read / write memory 150 ,

Wenn hier die Datenverarbeitungseinheit 110 beschrieben ist zur Ausführung bestimmter Funktionen, bedeutet dies, dass die Datenverarbeitungseinheit 110 einen bestimmten Teil des im Speicher 160 oder einen bestimmten Teil des im Lese-/Schreibspeicher 150 abgelegten Programmes wirksam werden lässt.If here the data processing unit 110 is described to perform certain functions, this means that the data processing unit 110 a certain part of the memory 160 or a certain part of the stored in the read / write memory 150 program can be effective.

Die Datenverarbeitungseinheit 110 kann mit einem Dateneingang 199 über einen Datenbus 115 kommunizieren. Der nicht-flüchtige Speicher 120 ist vorgesehen für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 110 über einen Datenbus 112. Der getrennte Speicher 160 ist vorgesehen für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 110 über einen Datenbus 111. Der Lese-/Schreibspeicher 150 ist eingerichtet für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 110 über einen Datenbus 114.The data processing unit 110 can with a data input 199 communicate over a data bus 115. The non-volatile memory 120 is intended for communication with the data processing unit 110 via a data bus 112 , The separate storage 160 is intended for communication with the data processing unit 110 via a data bus 111 , The read / write memory 150 is set up for communication with the data processing unit 110 via a data bus 114 ,

Werden am Dateneingang 199 Daten empfangen, werden sie zeitweise in dem zweiten Speicherbereich 140 gespeichert. Wenn eingegebene Daten zeitweise abgespeichert sind, ist die Datenverarbeitungseinheit 110 eingerichtet, die Code-Ausführung, wie oben beschrieben, durchzuführen.Be at the data input 199 Receive data, they are temporarily in the second memory area 140 saved. When entered data is temporarily stored, is the data processing unit 110 configured to perform the code execution as described above.

Teile der hier beschriebenen Verfahren können durch die Vorrichtung 100 mittels der Datenverarbeitungseinheit 110 ausgeführt werden, welche das in dem Speicher 160 oder in dem Lese-/Schreibspeicher 150 abgelegte Programm ablaufen lässt. Arbeitet die Vorrichtung 100 das Programm ab, werden die hier beschriebenen Verfahren ausgeführt.Parts of the methods described herein may be used by the device 100 be performed by the data processing unit 110, which in the memory 160 or in the read / write memory 150 stored program. Works the device 100 program, the procedures described here are performed.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere geeignet zum Einsatz in einem Fahrzeug, in dem die Expansionseinrichtung des Abwärmerückgewinnungssystems mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist. In einem solchen Fahrzeug können die Motordrehgeschwindigkeit und der gekoppelte Expandierer ihre Betriebszustände schnell ändern, beispielsweise bei einem Schaltvorgang. Diese schnelle Änderung kann zu einer Änderung der Volumenströmung durch die Expansionseinrichtung führen, was wiederum zu der Gefahr führen kann, dass der Dampf des Arbeitsmediums bei Erreichen der Expansionseinrichtung nicht überhitzt ist. In einem solchen Fahrzeug wird die Expansionseinrichtung umgangen (wie bei Systemen gemäß dem Stand der Technik), um das Risiko einer Beschädigung der Expansionseinrichtung zu vermeiden und das durch die Expansionseinrichtung erzeugte Drehmoment wird sich ebenfalls schnell ändern. Dies kann wiederum den Schaltvorgang beeinträchtigen. Die vorliegende Erfindung überwindet solche Probleme, da die Expansionseinrichtung erfindungsgemäß nicht im erfindungsgemäßen Abwärmerückgewinnungssystem umgangen werden muss und das Verfahren zum Betreiben des Betriebs des Abwärmerückgewinnungssystems gemäß der Erfindung vermeidet derartige Probleme. Damit wird auch ein glatterer Schaltvorgang erreicht.The present invention is particularly suitable for use in a vehicle in which the expansion device of the exhaust heat recovery system is mechanically coupled to the internal combustion engine. In such a vehicle, the engine rotational speed and the coupled expander may rapidly change their operating conditions, such as during a shift. This rapid change can lead to a change in the volume flow through the expansion device, which in turn can lead to the risk that the vapor of the working medium is not overheated on reaching the expansion device. In such a vehicle, the expansion device is bypassed (as in prior art systems) to avoid the risk of damaging the expansion device, and the torque generated by the expansion device will also change rapidly. This in turn can affect the switching process. The present invention overcomes such problems because the expansion device according to the invention need not be bypassed in the waste heat recovery system of the present invention, and the method of operating the waste heat recovery system of the invention avoids such problems. This also achieves a smoother switching process.

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Claims (15)

Verfahren zum Betreiben eines Abwärmerückgewinnungssystems (4) für einen Verbrennungsmotor (2) eines Fahrzeuges, wobei das Abwärmerückgewinnungssystem (4) aufweist: einen Kreislauf (10), in dem ein Arbeitsmedium (WM) zirkuliert; wobei der Kreislauf (10) aufweist: einen Wärmetauscher (11), eingerichtet zum Verdampfen des Arbeitsmediums zur Erzeugung eines Dampfes desselben, eine Expansionseinrichtung (12), eingerichtet zum Erzeugen mechanischer oder elektrischer Energie durch Expansion des durch den Wärmetauscher erzeugten Dampfes, einen Kühler (13) stromab der Expansionseinrichtung und eingerichtet zum Kondensieren des Dampfes in einen flüssigen Zustand des Arbeitsmediums, und einen Förderer (14) für das Arbeitsmedium, eingerichtet zum Zirkulieren des Arbeitsmediums in dem Kreislauf; wobei das Abwärmerückgewinnungssystem weiterhin eine Steuereinheit (24) aufweist, eingerichtet zum Empfangen von Informationen bezüglich einer Betriebsbedingung eines Antriebsstranges (3) des Fahrzeuges und zum Steuern der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf entsprechend den genannten Informationen bezüglich einer Betriebsbedingung des Antriebsstranges; wobei das Verfahren weiterhin folgende Schritte aufweist: a) Vorgeben eines vorabbestimmten Schwellenwertes eines Parameters des Arbeitsmediums (S1); b) dann, wenn die Steuereinheit (24) Informationen bezüglich einer ersten stationären Betriebsbedingung des Antriebsstranges (3) erhält, wählt die Steuereinheit einen vorgegebenen ersten Zielwert des Parameters des Arbeitsmediums aus und steuert die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des ersten Zielwertes (S3), wobei der erste Zielwert sich vom Schwellenwert des Parameters um einen ersten Sicherheitsabstand Δ1 unterscheidet; und c) dann, wenn die Steuereinheit (24) Informationen bezüglich einer erwarteten, kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges (3) erhält, wählt die Steuereinheit einen zweiten Zielwert des Parameters des Arbeitsmediums aus, wobei der zweite Zielwert sich vom Schwellenwert um einen zweiten Sicherheitsabstand Δ2 unterscheidet, welcher größer ist als der erste Sicherheitsabstand Δ1 und wobei die Steuereinheit die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des zweiten Zielwertes steuert (S4).A method of operating a waste heat recovery system (4) for an internal combustion engine (2) of a vehicle, said waste heat recovery system (4) comprising: a circuit (10) circulating a working fluid (WM); the circuit (10) comprising: a heat exchanger (11) adapted to evaporate the working medium for generating a vapor thereof, an expansion device (12) arranged to generate mechanical or electrical energy by expansion of the steam generated by the heat exchanger, a cooler ( 13) downstream of the expansion device and configured to condense the vapor into a liquid state of the working medium, and a working fluid conveyor (14) adapted to circulate the working fluid in the circuit; wherein the waste heat recovery system further comprises a control unit (24) configured to receive information regarding an operating condition of a drive train (3) of the vehicle and to control the mass flow of the working fluid in the circuit in accordance with said information regarding an operating condition of the drive train; the method further comprising the steps of: a) specifying a predetermined threshold of a parameter of the working medium (S1); b) when the control unit (24) receives information regarding a first stationary operating condition of the drive train (3), the control unit selects a predetermined first target value of the working fluid parameter and controls the mass flow of the working fluid in the circuit towards reaching the first first target value (S3), wherein the first target value differs from the threshold value of the parameter by a first safety margin Δ 1 ; and c) when the control unit (24) receives information regarding an expected upcoming transient operating condition of the drive train (3), the control unit selects a second target value of the working fluid parameter, the second target value varying from the threshold by a second safety margin Δ 2 , which is greater than the first safety distance Δ 1 and wherein the control unit controls the mass flow of the working medium in the circuit in the direction of reaching the second target value (S4). Verfahren gemäß Anspruch 1, weiterhin folgenden Schritt aufweisend: d) dann, wenn die Steuereinheit (24) Informationen empfängt, dass die transiente Betriebsbedingung des Antriebsstranges (2) beendet ist und die erste stationäre oder eine zweite stationäre Betriebsbedingung des Antriebsstranges erreicht ist, wählt die Steuereinheit einen dritten Zielwert des Parameters entsprechend einem Sicherheitsabstand aus, welcher kleiner ist als der zweite Sicherheitsabstand Δ2 und sie steuert die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des genannten dritten Zielwertes (S6).Method according to Claim 1 , further comprising the step of: d) when the control unit (24) receives information that the transient operating condition of the drive train (2) has ended and the first stationary or a second stationary operating condition of the drive train has been reached, the control unit selects a third target value the parameter corresponding to a safety distance which is smaller than the second safety distance Δ 2 and it controls the mass flow of the working medium in the circuit in the direction of reaching said third target value (S6). Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (24) die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf durch Einstellung der Massenströmungsrate des Förderers (14) steuert.A method according to any one of the preceding claims, wherein the control unit (24) controls the mass flow of the working fluid in the circuit by adjusting the mass flow rate of the conveyor (14). Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Parameter des Arbeitsmediums das Ausmaß der Überhitzung des Dampfes des den Wärmetauscher verlassenden Arbeitsmediums ist, und wobei der Schwellenwert des Parameters dem Verdampfungspunkt des Arbeitsmediums entspricht.Method according to one of the preceding claims, wherein the parameter of the working medium is the extent of superheating of the steam of the working medium leaving the heat exchanger, and wherein the threshold value of the parameter corresponds to the evaporation point of the working medium. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Parameter des Arbeitsmediums die Maximaltemperatur des Arbeitsmediums in dem Kreislauf ist, und wobei der Schwellenwert der Temperatur entspricht, bei welcher das Arbeitsmedium noch nicht Gefahr läuft, beschädigt zu werden.Method according to one of Claims 1 to 3 wherein the parameter of the working medium is the maximum temperature of the working medium in the circuit, and wherein the threshold corresponds to the temperature at which the working medium is not yet at risk of being damaged. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Parameter des Arbeitsmediums die Maximaltemperatur des Arbeitsmediums in dem Kreislauf ist, und der Schwellenwert der Maximaltemperatur des Arbeitsmediums entspricht, bei welcher das Arbeitsmedium nicht Gefahr läuft, eine Komponente des Abwärmerückgewinnungssystems zu beschädigen.Method according to one of Claims 1 to 3 wherein the parameter of the working medium is the maximum temperature of the working medium in the circuit, and the threshold value corresponds to the maximum temperature of the working medium, at which the working medium is not in danger of damaging a component of the waste heat recovery system. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (24) eingerichtet ist, Informationen bezüglich einer kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges zu empfangen, basierend auf Informationen von zumindest einer der folgenden Einrichtungen: einem Motor-Managementsystem des Verbrennungsmotors, einem Schaltungs-Managementsystem, einem Navigationssystem, einem Geschwindigkeitsregelsystem und/oder einem zur Bestimmung von Verkehrsverhältnissen eingerichteten Radarsystem.The method of claim 1, wherein the control unit is configured to receive information regarding a coming transient operating condition of the drive train based on information from at least one of the following: an engine management system of the internal combustion engine, a circuit management system Navigation system, a speed control system and / or a set up for determining traffic conditions radar system. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Sicherheitsabstand Δ2 zumindest 25% größer, vorzugsweise zumindest 50% größer ist als der erste Sicherheitsabstand Δ1.Method according to one of the preceding claims, wherein the second safety distance Δ 2 is at least 25% greater, preferably at least 50% greater than the first safety distance Δ 1 . Abwärmerückgewinnungssystem (4) für einen Verbrennungsmotor (2) eines Fahrzeuges, wobei das Abwärmerückgewinnungssystem aufweist: einen Kreislauf (10), in dem ein Arbeitsmedium (WM) zirkuliert; wobei der Kreislauf (10) aufweist: einen Wärmetauscher (11), eingerichtet zum Verdampfen des Arbeitsmediums zur Erzeugung eines Dampfes desselben, eine Expansionseinrichtung (12), eingerichtet zum Erzeugen mechanischer oder elektrischer Energie durch Expansion des durch den Wärmetauscher erzeugten Dampfes, einen Kühler (13), der stromab der Expansionseinrichtung angeordnet und eingerichtet ist zum Kondensieren des Dampfes in einen flüssigen Zustand des Arbeitsmediums, und einen Förderer (14), eingerichtet zum Zirkulieren des Arbeitsmediums in dem Kreislauf; wobei das Abwärmerückgewinnungssystem weiterhin eine Steuereinheit (24) aufweist, eingerichtet zum Empfangen von Informationen bezüglich einer Betriebsbedingung eines Antriebsstranges (3) des Fahrzeuges und zum Steuern der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf entsprechend den genannten Informationen bezüglich einer Betriebsbedingung des Antriebsstranges; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eingerichtet ist zum Empfangen von Informationen bezüglich einer ersten stationären Betriebsbedingung des Antriebsstranges (3) und um dementsprechend einen ersten vorgegebenen Zielwert eines Parameters des Arbeitsmediums auszuwählen, welcher sich von einem vorgegebenen Schwellenwert des Parameters um einen ersten Sicherheitsabstand Δ1 unterscheidet, und zum Steuern der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des genannten ersten Zielwertes; und wobei die Steuereinheit weiterhin eingerichtet ist zum Empfangen von Informationen bezüglich einer erwarteten, kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges (3) und um dementsprechend einen zweiten Zielwert des Parameters des Arbeitsmediums auszuwählen und die Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des genannten zweiten Zielwertes zu steuern, wobei der zweite Zielwert sich von dem vorgegebenen Schwellenwert um einen zweiten Sicherheitsabstand Δ2 unterscheidet, welcher größer ist als der erste Sicherheitsabstand Δ1.A waste heat recovery system (4) for an internal combustion engine (2) of a vehicle, the waste heat recovery system comprising: a circuit (10) circulating a working fluid (WM); the circuit (10) comprising: a heat exchanger (11) arranged to evaporate the working medium for generating a vapor thereof, an expansion device (12) arranged to generate mechanical or electrical energy by expansion of the steam generated by the heat exchanger, a cooler ( 13) disposed downstream of the expansion device and arranged to condense the vapor into a liquid state of the working fluid, and a conveyor (14) arranged to circulate the working fluid in the circuit; wherein the waste heat recovery system further comprises a control unit (24) configured to receive information regarding an operating condition of a drive train (3) of the vehicle and to control the mass flow of the working fluid in the circuit in accordance with said information regarding an operating condition of the drive train; characterized in that the control unit is arranged to receive information regarding a first stationary operating condition of the drive train (3) and accordingly to select a first predetermined target value of a working fluid parameter which differs from a predetermined threshold value of the parameter by a first safety margin Δ 1 and controlling the mass flow of the working fluid in the circuit towards reaching said first target value; and wherein the control unit is further configured to receive information regarding an expected upcoming transient operating condition of the drive train (3) and accordingly to select a second target value of the working fluid parameter and the mass flow of the working fluid in the circuit towards reaching said second one Target value to be controlled, wherein the second target value is different from the predetermined threshold by a second safety distance Δ 2 , which is greater than the first safety distance Δ 1 . Abwärmerückgewinnungssystem gemäß Anspruch 9, wobei die Steuereinheit (24) weiterhin eingerichtet ist zum Empfangen von Informationen darüber, dass die transiente Betriebsbedingung beendet und dass die erste stationäre oder eine zweite stationäre Betriebsbedingung des Antriebsstranges erreicht ist und um daraufhin einen dritten Zielwert des Parameters auszuwählen gemäß einem Sicherheitsabstand, der kleiner ist als der zweite Sicherheitsabstand Δ2 und zum Steuern der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf in Richtung auf ein Erreichen des genannten dritten Zielwertes.Waste heat recovery system according to Claim 9 wherein the control unit (24) is further configured to receive information that the transient operating condition has ended and that the first stationary or a second steady state operating condition of the powertrain has been reached and then to select a third target value of the parameter according to a safety margin that is less is the second safe distance Δ 2 and for controlling the mass flow of working fluid in the circuit towards reaching said third target value. Abwärmerückgewinnungssystem gemäß einem der Ansprüche 9 und 10, wobei die Steuereinheit (24) mit dem Förderer (14) verbunden und eingerichtet ist zur Steuerung der Massenströmung des Arbeitsmediums in dem Kreislauf durch Einstellung der Massenströmungsrate des Förderers.Waste heat recovery system according to one of Claims 9 and 10 wherein the control unit (24) is connected to the conveyor (14) and adapted to control the mass flow of the working fluid in the circuit by adjusting the mass flow rate of the conveyor. Abwärmerückgewinnungssystem gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Steuereinheit (24) eingerichtet ist zum Empfang von Informationen bezüglich einer kommenden transienten Betriebsbedingung des Antriebsstranges auf Basis von Informationen, die von zumindest einer der nachfolgenden Einrichtungen stammen: einem Motor-Managementsystem des Verbrennungsmotors, einem Getriebe-Managementsystem, einem Navigationssystem, einem Geschwindigkeitsregelungssystem und/oder einem Radarsystem des Fahrzeuges, eingerichtet zur Bestimmung von Verkehrsverhältnissen.Waste heat recovery system according to one of Claims 9 to 11 wherein the control unit (24) is arranged to receive information regarding a coming transient operating condition of the drive train based on information derived from at least one of the following: an engine management system of the internal combustion engine, a transmission management system, a navigation system, a Cruise control system and / or a radar system of the vehicle, designed to determine traffic conditions. Fahrzeug (1) mit einem Antriebsstrang einschließlich einem Verbrennungsmotor (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Abwärmerückgewinnungssystem (4) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11 aufweist.A vehicle (1) having a drive train including an internal combustion engine (2), characterized in that the vehicle has a waste heat recovery system (4) according to any one of Claims 9 to 11 having. Computerprogramm (P), wobei das Computerprogramm einen Programmcode aufweist zur Veranlassung einer Steuereinheit oder eines mit einer Steuereinheit verbundenen Computers zur Ausführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.Computer program (P), wherein the computer program comprises a program code for causing a control unit or a computer connected to a control unit to carry out the method according to one of Claims 1 to 8th , Computerlesbares Medium mit Instruktionen, die bei Ausführung durch eine Steuereinheit oder einen mit einer Steuereinheit verbundenen Computer bewirken, dass die Steuereinheit oder der Computer ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausführen.Computer-readable medium having instructions which, when executed by a control unit or a computer connected to a control unit, cause the control unit or the computer to perform a method according to any one of Claims 1 to 8th To run.
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